Координаты сотовых вышек. Базовые станции: как все начиналось

Оператор МТС несомненно является лидером среди российских поставщиков услуг сотовой связи. Наибольшее число базовых станций, огромный диапазон территорий где доступен сервис, число активных абонентов – все это помогает фирме удерживать первую позицию на рынке. Немаловажно, чтобы даже в самом отдаленном населенном пункте все люди оставались на связи.

Карта покрытия связи МТС

Согласно карте зоны покрытия МТС по России на 2017 год охват оператора в сети 2G весьма велик. Почти в каждом уголке нашей страны можно воспользоваться сим-картой от оператора и совершить голосовой звонок.

Все меньше новых вышек открываются именно в данном формате – чаще их строят 3 и 4 поколения. Распространение территории доступности 3G от МТС довольно велико – охвачены почти все города и села, даже весьма небольшие.

В загородных поездках воспользоваться 3G сложнее, но все-таки определенные места охвачены сетью. Лучше перед поездкой уточнять на карте, доступен ли в месте пикника 3G или нет.

На карте зоны покрытия 4G от МТС видно, что в таком формате обслуживаются только крупные мегаполисы с большим количеством абонентов. Но ежегодно оператор расширяет диапазон и открывает внушительное число вышек, и все больше городов начинают работать в формате 4G.

Зона покрытия МТС в Москве и Московской области

В столице нашей необъятной родины МТС занимает лидерские позиции среди операторов. С каждым годом устанавливается большое количество новых вышек связи – все ради того, чтобы москвичи не испытывали трудностей при использовании услуг.

На карте территория распространения МТС на территории Московской области изображена точно, с учетом всех географических особенностей местности. Вы можете увидеть, что на данной территории представлены сети как второго, так третьего и четвертого поколений. Жителям Подмосковья, как и москвичам, доступны все современные достижения в области услуг связи.

Зона доступности интернета

Хочешь получить все полезные команды твоего оператора?

В современном мире при выборе оператора не последнюю роль играет качество поставляемого мобильного интернета. С каждым днем объем потребляемого пользователями трафика увеличивается. И причина этому – солидное количество игр, видео и приложений, адаптированных для использования на смартфонах.

Компании стараются улучшить скорость и объем предоставляемого трафика на своих тарифах. Увеличивается и зона покрытия интернета от МТС. Но скорость мобильного интернета не везде одинакова.

Все дело в том, что технические характеристики поставляемых услуг связи могут отличаться, в зависимости от загруженности сети, наличия вышек связи, и даже из-за рельефа местности. Но уже сейчас многие пользователи из крупных городов России могут пользоваться интернетом на максимальной скорости благодаря 4G.

Всегда перед поездкой в другой город, на природу уточняйте на нашем сайте, доступны ли те или иные сети на нужной вам территории. В самой неожиданной ситуации останетесь на связи со своими родными, близкими.

Published 22.04.2015 by Johhny

Введение

Один из первых вопросов, который возникает, когда вы занимаетесь подключением к мобильному интернету, это вопрос о местонахождении базовой станции выбранного вами оператора, чтобы направить в ее сторону свою антенну. Желательно узнать точные координаты вышки и рельеф до нее, чтобы понять, имеет ли смысл использовать вышку для приема сигнала. Сервисы и различные андроид-приложения не дают точных координат БС, т.к. основаны на измерениях и их математической обработке. Погрешность при этом может достигать нескольких километров.

Зачастую координаты вышки можно установить, изучая карты покрытия операторов, рельеф местности, карты Гугл и Яндекс, а также предоставляемые ими возможности просматривать фотографии и панорамы изучаемой местности. Надо сказать, что БС на карте можно найти не всегда. Причин тому может быть много - карты устарели, БС находится на крыше здания и ее просто не видно на карте, вышка имеет небольшие размеры и т.п.

Параметры БС неизвестны. Костромская обл

Задано: координаты 57.564243, 41.08345, деревня Кузьминка в Костромской области. Задача - определить точные координаты БС, к которой можно подключиться для приема 3 G -сигнала.

Будем рассматривать поиск БС по шагам.

Шаг 1. Анализ карт покрытия.

Воспользуемся известным сервисом https://yota-faq.ru/yota-zone-map/ , где представлены зоны покрытия четырех операторов, кроме Билайна. Отмечу здесь, что покрытие Билайна, представленное на их офсайте, использовать практически невозможно - там показывается, как правило, сплошное покрытие, не учитывающее рельеф местности.

Наиболее интересно с точки зрения подключения выглядят зоны покрытия Мегафона и МТС. Вы сами можете в этом убедиться, открыв сервис, вставив координаты в поисковую строку и переключая операторов.

Зона покрытия Мегафона:

Зона покрытия МТС:

Из анализа зоны покрытия Мегафона видим, что БС 3G вероятнее всего находятся в направлениях Красное, Сухоногово, Лапино (в данном масштабе карты Лапино не видно, это юго-запад, примерно там, где отметка Р-600).

Более интересна зона покрытия МТС. Здесь также рассматриваем направление на Сухоногово и Красное. Но Красное более интересный вариант, т.к. там есть покрытие 4G . Расстояние до Красного порядка 10 км, если МТС раздает 4G на частоте 1800 МГц, то есть все шансы установить связь с одной из БС МТС, которые находятся в этом населенном пункте.

Шаг 2. Изучение рельефа местности .

Рельеф до Красного непростой, но вполне пробиваемый. Для оценки рельефа воспользуемся сервисом https://airlink.ubnt.com . Если вы впервые на этом сайте, то вначале вам нужно будет пройти бесплатную процедуру регистрации. Открыв сервис, прокручиваем ползунок вниз до конца и в правом нижнем углу вводим исходные данные, как показано на следующем рисунке.

Я обычно вначале ввожу одинаковые координаты в оба окошка, а потом начинаю двигать лиловую метку в интересующие меня точки, где предположительно могут находиться БС. При этом в правом верхнем углу экрана отображается рельеф, луч прямой видимости и примерный размер зоны Френеля.

Для наших координат имеем:

Проверка рельефа в других «подозрительных» направлениях показала, что рельеф там значительно хуже. Таким образом, мы определились с направлением и заодно выбрали оператора - МТС.

Шаг 3. Уточнение нашего выбора с помощью сервиса «Качество связи»

Сервис открывается по следующему адресу https://geo.minsvyaz.ru . В поисковой строке задаем название деревни Кузьминка, переключаем просмотр с 4-х окон в однооконный режим, масштабируем карту в удобный размер и получаем для оператора МТС:

Видим, что наш выбор правильный, т.к. согласно базе данных измерений пользователей этого сервиса в Красном действительно имеется хорошее покрытие 4G от МТС.

Увеличим масштаб этой карты и увидим, что наиболее вероятным местоположение вышки (или вышек) является улицы Советская и Окружная.

Шаг 4. Изучение местности с помощью карт Гугл и Яндекса.

Указанные карты обладают полезным инструментом для изучения местности - панорамами и фотографиями местности. У карт Гугл панорам различных местностей значительно больше, чем у Яндекса, поэтому чаще приходится пользоваться Гуглом, рассматривая панорамы. С другой стороны, у Яндекса больше фотографий, сделанных в различных местах, кроме того, обычно карты Яндекса для России более актуальны. В связи с этим приходится пользоваться обоими сервисами. Здесь использованы карты и сервисы Гугл.

Итак, мы выяснили, что нам нужно рассмотреть две улицы в Красном в поисках БС. Запускаем карты Гугл, вводим примерные координаты ул. Советской (или название улицы) и получаем:

Здесь включен режим просмотра улиц, нужная нам улица выделена синим цветом на карте. Получить панораму улицы можно кликнув мышкой в любой точке синей линии. Двигаясь таким образом вдоль улицы на север, у здания почты мы обнаруживаем первую БС:

И наконец невдалеке от пересечения Советской и Окружной улиц обнаруживается третья вышка, самая высокая из найденных:

Возвращаемся к карте и находим тень этой вышки в том месте, куда указывает фотография:

Отмечаем мышкой это место на карте и получаем точные координаты БС:

Подведем некоторые итоги нашего исследования. С помощью информации, полученной из анализа зон покрытия, пользовательских измерений силы сигнала в интересующей нас местности и изучения местности по фотографиям и панорамам, нам удалось найти три базовых станции и их точные координаты в городе, в котором мы никогда не бывали. Вопрос о том, какому оператору принадлежатнайденные БС, остается открытым, т.к. ответ на него требует дополнительного исследования. Проще всего проехать по маршруту и измерить параметры БС с помощью какого-нибудь андроид-приложения, которое выдает MNC , MCC и уровень сигнала. Некоторые из таких приложений представлены .

Параметры БС известны. Пригород Пензы

Как известно ряд андроид-приложений, а также интерфейс модема типа HiLink и программа MDMA могут давать параметры БС, с помощью которых известные сервисы и приложения могут выдавать приблизительные координаты БС, что позволяет облегчить поиск конкретных координат БС на картах. Обзоры некоторых из этих инструментов приведены в разделе « » на сайте Антэкс.

Рассмотрим конкретный пример с форума, пример основан на теме. Координаты пользователя

Наверное, все знают, что базовая станция оператора — то, к чему по воздуху «цепляется» мобильник, чтобы его владелец оставался на связи. Если рядом базовая станция МТС, то на вашем смартфоне быстрый мобильный интернет, а собеседника в трубке слышно, будто бы он в одной комнате с вами. Это в целом верное представление о базовой станции, но всё же слишком простое для устройства, обладающего столь разносторонними способностями. Смотрите сами.

Интернет — наше всё

Для многих из нас интернет — средство всегда оставаться на связи, возможность быть в центре событий. От него зависит куча удобных сервисов, без которых мы не мыслим сегодня себя, — от мессенджеров и соцсетей до заказа такси и онлайн-магазинов. То, что в нашей с вами жизни интернет есть повсюду — заслуга базовых станций МТС, которые всегда готовы помогать вам быть онлайн, мгновенно связывать вас с другим районом города или приятелем из далёкой Австралии, передавать добрые вести и делиться фотографиями, показывать кино или воспроизводить музыку из сети.

Невидимка

Скажем, сидите вы у себя дома или на работе. Никакой базовой станции не видите. Но ваш телефон работает: звонки проходят, уведомления из «ВКонтакте» и WhatsApp поступают, забавные ролики c YouTube проигрываются. Всё потому, что базовой станции МТС не обязательно буквально «видеть» ваш телефон: она умеет с ним соединяться, используя радиосигнал, отражённый от стен и других препятствий, а многие не слишком толстые стены для базовой станции и вовсе полупрозрачны, то есть не мешают связи.

По-соседски

А ещё, если базовая станция рядом с вашим домом или офисом вдруг выйдет из строя, то ваш телефон, скорее всего, по-прежнему останется в сети. Это потому, что обычно за вашим мобильником «присматривает» не одна базовая станция, а две или даже три, и каждая из них готова в любой момент подхватить упавшее знамя. Конечно, изредка может оказаться, что других базовых станций поблизости нет, но МТС всегда старается сделать так, чтобы у вашей базовой станции постоянно были отзывчивые соседки.

Передай другому

Кстати, когда вы движетесь, базовые станции умело передают ваш телефон друг другу, как эстафетную палочку. Вам вовсе не нужно об этом беспокоиться: о таких вещах базовые станции МТС умеют договариваться между собой сами. Пограничных ссор из-за желания прислать вам SMS не бывает, а начатый в зоне одной базовой станции разговор по мобильному может без перерыва продолжиться в зоне другой станции, а закончиться возле третьей или четвёртой.

Где ты?

Когда вы подключаетесь к базовой станции, она сразу понимает, что вы где-то рядом. Если ваш телефон «видят» три и более базовых станций, то они сообща могут определять ваше местоположение весьма точно. На этом построены геолокационные сервисы, которые, к примеру, помогают родителям всегда узнавать, где находятся их дети , а транспортным компаниям — контролировать свои автомобили.

Превыше всего

Базовые станции МТС умеют расставлять приоритеты. Не может быть так, что кто-то рядом с вами, кому нужно загрузить из интернета большой фильм, перетянет на себя все ресурсы ближайшей базовой станции, а вам даже комментарий в Facebook не удастся отправить. Более того, базовая станция умеет отдавать часть своих ресурсов, отведённых под интернет, для звонков. Это, например, иногда полезно на вокзалах, где людей бывает очень много, при этом им постоянно нужно созваниваться, чтобы найти друг друга, сообщить о приезде, вызвать такси. Если базовая станция видит, что где-то, наоборот, нужнее интернет, она и это учтёт.

Где люди, там и связь

Мобильная связь есть там, где стоят базовые станции. Но где их ставят? Это зависит от людей, в том числе и от вас. Если где-то в городе слишком много абонентов начинают постоянно претендовать на подключение к одной-единственной базовой станции из-за того, что в этом месте открылся новый торговый центр, МТС совсем скоро рядом запустит ещё одну базовую станцию — новую. Не люди гоняются за мобильной сетью МТС, а она развивается, опираясь на их потребности, которые, как вы знаете, всё больше и больше перетекают в мобильный интернет. Это такой почти волшебный замкнутый круг: в последние годы развитие мобильной сети позволяет нам всё больше и больше получать от интернета, а наши растущие потребности в нём определяют то, как развивается мобильная сеть.

Заведи свою

Вы можете жить или работать в особенном месте, у вас может оказаться неудачно спланированная комната — в общем, там, где базовой станции МТС очень трудно соединиться с вашим телефоном. Однако если у вас в том же помещении есть проводной интернет, вы вполне можете завести себе свою собственную базовую станцию МТС, например, вот такую . Если хотите, пользуйтесь ею даже в одиночку.

Это безопасно

Итак, базовые станции появляются там, где нужно людям, а кое-кто может купить базовую станцию МТС персонально для себя. Однако некоторые по-прежнему считают, что излучение базовой станции таит угрозу. Такие люди с тревогой могут показывать пальцем на появившуюся неподалеку вышку и судачить с друзьями о внезапно появившихся головных болях. На деле «лучи» базовой станции безвредны , и любой человек больше излучения получает от своего собственного мобильника. К слову, чем дальше от вас базовая станция, тем больше «старается» быть на связи ваш смартфон, всё обильнее поливая излучением своего хозяина. Впрочем, даже при таком усердии вам совершенно не о чем беспокоиться, так как опасно не крайне слабое излучение мобильного, а разговор по нему за рулём или во время перехода дороги.

Это весело

МТС стремится как можно активнее вводить новые станции в регионах страны — мы знаем, что буквально с каждым годом качественная связь и быстрый мобильный интернет всё больше и больше значат для людей. Если где-то рядом с вами появилась базовая станция МТС — это точно хорошая примета!

И вновь немного общеобразовательного материала. На этот раз речь пойдет о базовых станциях. Рассмотрим различные технические моменты по их размещению, конструкции и дальности действия, а также заглянем внутрь самого антенного блока.

Базовые станции. Общие сведения

Так выглядят антенны сотовой связи, установленные на крышах зданий. Эти антенны являются элементом базовой станции (БС), а конкретно - устройством для приема и передачи радиосигнала от одного абонента к другому, и далее через усилитель к контроллеру базовой станции и другим устройствам. Являясь наиболее заметной частью БС, они устанавливаются на антенных мачтах, крышах жилых и производственных зданий и даже дымовых трубах. Сегодня можно встретить и более экзотические варианты их установки, в России их уже устанавливают на столбах освещения, а в Египте их даже "маскируют" под пальмы.

Подключение базовой станции к сети оператора связи может производиться по радиорелейной связи, поэтому рядом с "прямоугольными" антеннами блоками БС можно увидеть радиорелейную тарелку:

С переходом на более современные стандарты четвертого и пятого поколений, для удовлетворения их требований подключать станции нужно будет исключительно по волоконной оптике. В современных конструкциях БС оптоволокно становится неотъемлемой средой передачи информации даже между узлами и блоками самой БС. К примеру, на рисунке ниже показано устройство современной базовой станции, где оптоволоконный кабель используется для передачи данных от RRU (выносные управляемые модули) антенны до самой базовой станции (показано оранжевой линией).

Оборудование базовой станции располагается в нежилых помещениях здания, либо устанавливается в специализированные контейнеры (закрепленные на стенах или столбах), ведь современное оборудования выполняется довольно компактно и может запросто поместиться в системный блок серверного компьютера. Часто радиомодуль устанавливают рядом с антенным блоком, это позволяет уменьшить потери и рассеивание передаваемой в антенну мощности. Так выглядят три установленных радиомодуля оборудования базовой станции Flexi Multiradio, закрепленные прямо на мачте:

Зона обслуживания базовых станций

Для начала следует отметить, что бывают различные типы базовых станций: макро, микро, пико и фемтосоты. Начнем с малого. И, если кратко, то фемтосота не является базовой станцией. Это, скорее, Access Point (точка доступа). Данное оборудование изначально ориентируется на домашнего или офисного пользователя и владельцем такого оборудования является частное или юр. лицо, не относящееся к оператору. Главное отличие такого оборудования заключается в том, что оно имеет полностью автоматическую конфигурацию, начиная от оценки радиопараметров и заканчивая подключением к сети оператора. Фемтосота имеет габариты домашнего роутера:

Пикосота - это БС малой мощности, принадлежащая оператору и использующая в качестве транспортной сети IP/Ethernet. Обычно устанавливается в местах возможной локальной концентрации пользователей. Устройство по размерам сравнимо с небольшим ноутбуком:

Микросота - это приближенный вариант реализации базовой станции в компактном виде, очень распространено в сетях операторов. От "большой" базовой станции ее отличает урезанная емкость поддерживаемых абонентом и меньшая излучающая мощность. Масса, как правило, до 50 кг и радиус радиопокрытия - до 5 км. Такое решение используется там, где не нужны высокие емкости и мощности сети, или нет возможности установить большую станцию:

И наконец, макросота - стандартная базовая станция, на базе которой строятся мобильные сети. Она характеризуется мощностями порядка 50 W и радиусом покрытия до 100 км (в пределе). Масса стойки может достигать 300 кг.

Зона покрытия каждой БС зависит от высоты подвеса антенной секции, от рельефа местности и количества препятствий на пути до абонента. При установке базовой станции далеко не всегда на первый план выносится радиус покрытия. По мере роста абонентской базы может не хватить максимальной пропускной способности БС, в этом случае на экране телефона появляется сообщение "сеть занята". Тогда оператор со временем на этой территории может сознательно уменьшить радиус действия базовой станции и установить несколько дополнительных станций в местах наибольшей нагрузки.

Когда нужно увеличить емкость сети и снизить нагрузку на отдельные базовые станции, тогда и приходят на помощь микросоты. В условиях мегаполиса зона радиопокрытия одной микросоты может составлять всего 500 метров.

В условиях города, как ни странно, встречаются такие места, где оператору нужно локально подключить участок с большим количеством трафика (районы станций метро, крупные центральные улицы и др.). В этом случае применяются маломощные микросоты и пикосоты, антенные блоки которых можно располагать на низких зданиях и на столбах уличного освещения. Когда возникает вопрос организации качественного радиопокрытия внутри закрытых зданий (торговые и бизнес центры, гипермаркеты и др.) тогда на помощь приходят пикосотовые базовые станции.

За пределами городов на первый план выходит дальность работы отдельных базовых станций, так установка каждой базовой станции в удалении от города становится все более дорогостоящим предприятием в связи с необходимостью построения линий электропередач, дорог и вышек в сложных климатических и технологических условиях. Для увеличения зоны покрытия желательно устанавливать БС на более высоких мачтах, использовать направленные секторные излучатели, и более низкие частоты, менее подверженные затуханию.

Так, например, в диапазоне 1800 МГц дальность действия БС не превышает 6-7 километров, а в случае использования 900-мегагерцового диапазона зона покрытия может достигать 32 километров, при прочих равных условиях.

Антенны базовых станций. Заглянем внутрь

В сотовой связи чаще всего используют секторные панельные антенны, которые имеют диаграмму направленности шириной в 120, 90, 60 и 30 градусов. Соответственно для организации связи во всех направлениях (от 0 до 360) может потребоваться 3 (ширина ДН 120 градусов) либо 6 (ширина ДН 60 градусов) антенных блоков. Пример организации равномерного покрытия во всех направлениях показан на рисунке ниже:

А ниже вид типовых диаграмм направленности в логарифмическом масштабе.

Большинство антенн базовых станций широкополосные, позволяющие работать в одном, двух или трех диапазонах частот. Начиная с сетей UMTS, в отличие от GSM, антенны базовых станций умеют изменять площадь радиопокрытия в зависимости от нагрузки на сеть. Один из самых эффективных методов управления излучаемой мощностью - это управление углом наклона антенны, таким способом изменяется площадь облучения диаграммы направленности.

Антенны могут иметь фиксированный угол наклона, либо имеют возможность дистанционной регулировки с помощью специального программного обеспечения, располагаемого в блоке управления БС, и встроенных фазовращателей. Существуют также решения, позволяющие изменять зону обслуживания, от общей системы управления сети передачи данных. Таким образом, можно регулировать зону обслуживания всего сектора базовой станции.

В антеннах базовых станций применяется как механическое управление диаграммой, так и электрическое. Механическое управление проще реализуется, но часто приводит к искажению формы диаграммы направленности из-за влияния конструктивных частей. Большинство антенн БС имеет систему электрической регулировки угла наклона.

Современный антенный блок представляет собой группу излучающих элементов антенной решетки. Расстояние между элементами решетки выбирается таким образом, чтобы получить наименьший уровень боковых лепестков диаграммы направленности. Наиболее часто встречаются длины панельных антенн от 0,7 до 2,6 метров (для многодиапазонных антенных панелей). Коэффициент усиления варьируется от 12 до 20 dBi.

На рисунке ниже (слева) представлена конструкция одной из наиболее распространенных (но уже устаревающих) антенных панелей.

Здесь излучатели антенной панели представляют собой полуволновые симметричные электрические вибраторы над проводящим экраном, расположенные под углом 45 градусов. Такая конструкция позволяет формировать диаграмму с шириной главного лепестка 65 или 90 градусов. В такой конструкции выпускаются двух- и даже трехдиапазонные антенные блоки (правда, довольно крупногабаритные). Например, трехдиапазонная антенная панель такой конструкции (900, 1800, 2100 МГц) отличается от однодиапазонной, примерно в два раза большим размером и массой, что, конечно же, затрудняет ее обслуживание.

Альтернативная технология изготовления таких антенн предполагает выполнение полосковых антенных излучателей (металлические пластины квадратной формы), на рисунке выше справа.

А вот еще один вариант, когда в качестве излучателя используются полуволновые щелевые магнитные вибраторы. Линия питания, щели и экран выполняются на одной печатной плате с двухсторонним фольгированным стеклотекстолитом:

С учетом современных реалий развития беспроводных технологий, базовые станции должны поддерживать работу 2G, 3G и LTE сетей. И если блоки управления базовых станций сетей разных поколений удается вместить в один коммутационный шкаф без увеличения габаритного размера, то с антенной частью возникают значительные трудности.

Например, в многодиапазонных антенных панелях количество коаксиальных соединительных линий достигает 100 метров! Столь значительная длина кабеля и количество паяных соединений неизбежно приводит к потерям в линиях и снижению коэффициента усиления:

С целью снижения электрических потерь и уменьшения точек пайки часто делают микрополосковые линии, это позволяет выполнить диполи и систему запитки всей антенны по единой печатной технологии. Данная технологиях проста в производстве и обеспечивает высокую повторяемость характеристик антенны при ее серийном выпуске.

Многодиапазонные антенны

С развитием сетей связи третьего и четвертого поколений требуется модернизация антенной части как базовых станций, так и сотовых телефонов. Антенны должны работать в новых дополнительных диапазонах, превышающих 2.2 ГГц. Более того, работа в двух и даже трех диапазонах должна производиться одновременно. Вследствие этого антенная часть включает в себя довольно сложные электромеханические схемы, которые должны обеспечивать должное функционирование в сложных климатических условиях.

В качестве примера рассмотрим конструкцию излучателей двухдиапазонной антенны базовой станции сотовой связи Powerwave, работающей в диапазонах 824-960, МГц и 1710-2170, МГц. Ее внешний вид показан на рисунке ниже:

Этот двухдиапазонный облучатель состоит из двух металлических пластин. Та, что большего размера работает в нижнем диапазоне 900 МГц, над ней расположена пластина с щелевым излучателем меньшего размера. Обе антенны возбуждаются щелевыми излучателями и таким образом имеют единую линию запитки.

Если в качестве излучателей используются дипольные антенны, то необходимо ставить отдельный диполь для каждого диапазона волн. Отдельные диполи должны иметь свою линию запитки, что, конечно же, снижает общую надежность системы и увеличивает энергопотребление. Примером такой конструкции является антенна Kathrein для того же диапазона частот, что и рассмотренная выше:

Таким образом, диполи для нижнего диапазона частот находятся как бы внутри диполей верхнего диапазона.

Для реализации трех- (и более) диапазонного режимов работы наибольшей технологичностью обладают печатные многослойные антенны. В таких антеннах каждый новый слой работает в довольно узком диапазоне частот. Такая "многоэтажная" конструкция изготавливается из печатных антенн с индивидуальными излучателями, каждая антенна настраивается на отдельные частоты рабочего диапазона. Конструкция поясняется рисунком ниже:

Как и в любых других многоэлементных антеннах в такой конструкции происходит взаимодействие элементов, работающих в разных диапазонах частот. Само собой это взаимодействие оказывает влияние на направленность и согласование антенн, но данное взаимодействие может быть устранено методами, применяемыми в ФАР (фазированных антенных решетках). Например, одним из наиболее эффективных методов является изменение конструктивных параметров элементов путем смещения возбуждающего устройства, а также изменение размеров самого облучателя и толщины разделительного диэлектрического слоя.

Важным моментом является то, что все современные беспроводные технологии широкополосные, и ширина полосы рабочих частот составляет не менее 0,2 ГГц. Широкой рабочей полосой частот обладают антенны на основе взаимодополняющих структур, типичным примером которых являются антенны типа "bow-tie" (бабочка). Согласование такой антенны с линией передачи осуществляется подбором точки возбуждения и оптимизацией ее конфигурации. Чтобы расширить полосу рабочих частот по согласованию "бабочку" дополняют входным сопротивлением емкостного характера.

Моделирование и расчет подобных антенн производят в специализированных программных пакетах САПР. Современные программы позволяют моделировать антенну в полупрозрачном корпусе при наличии влияния различных конструктивных элементов антенной системы и позволяют тем самым произвести достаточно точный инженерный анализ.

Проектирование многодиапазонной антенны производят поэтапно. Сначала рассчитывают и проектируют микрополосковую печатную антенну с широкой полосой пропускания для каждого рабочего диапазона частот отдельно. Далее печатные антенны разных диапазонов совмещают (наложением друг на друга) и рассматривают их совместную работу, устраняя по возможности причины взаимного влияния.

Широкополосная антенна типа "бабочка" может быть удачно использована как основа для трехдиапазонной печатной антенны. На рисунке ниже изображены четыре различных варианта ее конфигурации.

Приведенные конструкции антенн отличаются формой реактивного элемента, который применяется для расширения рабочей полосы частот по согласованию. Каждый слой такой трехдиапазонной антенны представляет собой микрополосковый излучатель заданных геометрических размеров. Чем ниже частоты - тем больше относительный размер такого излучателя. Каждый слой печатной платы отделен от другого с помощью диэлектрика. Приведенная конструкция может работать в диапазоне GSM 1900 (1850-1990 МГц) - принимает нижний слой; WiMAX (2,5 - 2,69 ГГц) - принимает средний слой; WiMAX (3,3 - 3,5 ГГц) - принимает верхний слой. Подобная конструкция антенной системы позволит принимать и передавать радиосигнал без использования дополнительного активного оборудования, не увеличивая тем самым габаритных размеров блока антенны.

И в заключении немного о вреде БС

Порой, базовые станции операторов сотовой связи устанавливают прямо на крышах жилых домов, чем конкретно деморализуют некоторых их обитателей. У хозяев квартир перестают "рожать кошки", а на голове у бабушки начинают быстрее появляться седые волосы. А тем временем, от установленной базовой станции жители этого дома электромагнитного поля почти не получают, ибо "вниз" базовая станция не излучает. Да и, к слову сказать, нормы СаНПиНа для электромагнитного излучения в РФ на порядок ниже, чем в "развитых" странах запада, и поэтому в черте города базовые станции никогда на полную мощность не работают. Тем самым, вреда от БС нет, если только вы не устраиваетесь позагорать на крыше в паре метров от них. Зачастую, с десяток точек доступа, установленных в квартирах жителей, а также микроволновые печи и сотовые телефоны (прижатые к голове) оказывают на вас намного большее воздействие, нежели базовая станция, установленная в 100 метрах за пределами здания.