Como orientar uma antena LTE direcional durante a instalação?

Frequentemente recebemos perguntas sobre a orientação da antena unidirecional (também conhecida como antena direcional), como nossa XPOL-2 or LPDA-92 antenas.   Às vezes, isso é uma tarefa simples de realizar, mas também pode se tornar complicada, pois há muitos aspectos que influenciam a altura e o azimute (direção) de posicionamento ideal da sua antena. Apontar sua antena na direção da torre de celular mais próxima costuma ser a primeira e mais fácil escolha, mas nem sempre a mais eficaz. Lembre-se de que a instalação da antena é tão importante quanto selecionar uma antena de bom desempenho e qualidade. Acertar esses dois aspectos resultará em melhor estabilidade da conexão e rendimento resultante. A metodologia (esperançosamente simplificada) que pode ser seguida pela pessoa média é a seguinte:

1. Sites conhecidos de redes móveis celulares

A primeira opção seria encontrar a localização das estações base celulares mais próximas. Às vezes, isso é possível verificando:

O site da sua operadora – no entanto, essas informações geralmente não estão disponíveis em seus sites, pois eles não desejam necessariamente divulgar essas informações aos seus concorrentes. Consultar sua operadora de rede celular por meio do suporte técnico (ou se você tiver contato com seus técnicos após o registro de uma chamada)

Pesquisar a área em busca de estações base (torres ou telhados) com seus sinais acesos. Verificar https://opensignal.com/ ou outras fontes na internet para mapas de cobertura da área, os níveis de cobertura de maior intensidade geralmente são onde o local está localizado. Isto pode ser seguido com um levantamento dessa área, conforme mencionado acima.

Uma vez determinados os locais da estação base mais próximos, a antena pode ser instalada na direção desses locais e pode ser testada para cada cenário. O local mais próximo ou local com Linha de Visão (LOS) é geralmente preferido. É melhor testar em mais de um local de celular, pois o local/local LOS mais próximo nem sempre é o melhor devido ao terreno, interferência, capacidade/utilização, etc., pois todos esses fatores influenciam a estabilidade, disponibilidade e rendimento de o link para a antena.

2. As localizações dos sites da rede móvel celular são desconhecidas

Em situações onde as localizações dos locais da rede móvel celular são desconhecidas e onde as localizações conhecidas não fornecem resultados suficientes, um processo mais iterativo pode ser seguido testando em todas as direções:

Aponte a antena para uma direção onde a cobertura é esperada (por exemplo, a cidade mais próxima), ou você pode começar em uma direção conhecida, por exemplo, Norte. Teste o serviço e então redirecione a antena com incrementos de ângulo iguais e teste novamente. Continue repetindo isso até que as várias direções tenham sido testadas, fazendo 360 graus completos. Anote a intensidade e a qualidade do sinal medidas em cada direção.

Para o LPDA-92 e XPOL-2 antenas, um intervalo de medição de 45 graus será suficiente. Isto significa que é necessário fazer medições em oito direções diferentes, por exemplo, 0, 45, 90, 135, 180, 225, 270 e 315 graus. Para outras antenas, os intervalos de medição podem ser determinados a partir de seus padrões de radiação azimutais (horizontais) mostrados em suas especificações técnicas.

Use o azimute de melhor desempenho como linha de base e instale a antena nessa direção (é possível otimizar ainda mais o azimute da antena testando novamente a +20 graus e -20 graus a partir dessa posição, se necessário).
Depois de totalmente instalado; teste novamente para garantir que os mesmos resultados sejam alcançados.

3. Medições de teste

Você pode realizar as medições de teste mencionadas acima com a maioria dos roteadores habilitados para 3G/LTE, que são capazes de relatar a intensidade e a qualidade do sinal da rede celular, como RSRP, RSRQ, SINR, etc.

  • Alguns telemóveis também têm acesso a esta informação, assim como algumas aplicações existentes no mercado. É melhor reiniciar o roteador ou dispositivo antes de cada medição de teste ser realizada para garantir que ele não esteja acampado no site de celular anterior - isso ocorre porque um roteador ou telefone celular habilitado para 3G/LTE pode 'travar' no site de celular anterior, mesmo quando o novo

O site celular está com um nível e qualidade de sinal muito melhores. Portanto, é aconselhável reiniciar o dispositivo todas as vezes para garantir que o melhor site esteja 'bloqueado'. Este pode ser um processo um pouco mais lento, mas é uma forma mais confiável de determinar o melhor azimute.
Testes de rendimento também podem ser realizados, mas observe que os resultados de rendimento são altamente dependentes da rede e de muitas influências relacionadas à largura de banda/roteamento da Internet. Os testes de rendimento devem, portanto, ser realizados apenas para fins indicativos de qual rendimento é possível e não para testes comparativos.

4. Dicas Gerais

A localização da antena no edifício/instalações e a sua instalação são muito importantes para garantir a utilização ideal da antena e, portanto, o desempenho de todo o sistema.
Embora se aplique a regra usual de instalar a antena o mais alto possível, do ponto de vista da cobertura de RF; às vezes é possível que a antena esteja nula (ponto de cobertura fraca) naquela altura específica. Neste caso, a altura pode ser ajustada para obter o melhor serviço possível – em alguns casos, constatou-se que uma altura de instalação menor obteve melhores resultados, mas esta não é a norma.

Os sinais e a qualidade da rede celular podem variar, geralmente de 6 a 12 dB. Uma medição feita agora e alguns momentos depois pode diferir substancialmente, mesmo que nada aparente tenha mudado – isso pode ser devido a muitos aspectos, como desvanecimento, reflexos, interferência, capacidade devido à alta utilização, etc. significativamente devido a esses fatores.

É possível que a topologia e o uso da rede mudem ao longo do tempo, mesmo de um minuto para o outro, à medida que a utilização da rede aumenta. Se ocorrer um mau desempenho posteriormente, teste novamente diferentes azimutes e locais de instalação da antena. É possível que o site celular atualmente em serviço tenha se tornado excessivamente utilizado ou fora de serviço. À medida que o design e a topologia da rede mudam, também a experiência muda, seja para melhor ou para pior – isto exigirá medidas iterativas no que diz respeito ao azimute e posição da instalação.

Consulte nosso webinar para obter mais informações sobre a implementação de antenas

Considerações
Escrito por Stephen Froneman
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Por favor, dê uma olhada em nosso Blog para mais artigos sobre antenas LTE, RF e engenharia eletromagnética.

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