Как следует из их названия, секторные антенны принимают (и передают) сигнал с определённого сектора. Этот сектор обычно составляет в горизонтальной плоскости 60°, 90° или 120° и от 5° до 15° в вертикальной плоскости.
Секторные антенны, в основном, ставят на базовых станциях операторы сотовой связи или мобильного интернета, или их используют в составе ретрансляторов. Для того чтобы в любой точке вокруг базовой станции был сигнал, используются такие схемы установки антенн:
– 6 антенн с диаграммой направленности (далее ДН) по 60°;
– 4 антенны с ДН по 90°;
– 3 антенны с ДН по 120°.
У секторной антенны во всех рабочих направлениях её диаграммы направленности примерно одинаковое усиление сигнала. В этом состоит первое отличие секторных антенн от обычных направленных, у ДН которых есть ярко выраженный максимум, спадающий к её границам.
Узкая ДН в вертикальной плоскости позволяет секторной антенне принимать (и передавать) сигнал только от устройств, находящихся на поверхности земли и немного выше её. То есть сигнал как бы «стелется» по поверхности, не создавая ненужных от неё отражений и не облучая небо. У обычных же направленных антенн ДН в вертикальной плоскости не позволит добиться этого.
Представим себе здание, на крыше которого расположено 6 секторных антенн с ДН по 60°. Эти антенны расположены равномерно по кругу, чтобы обручить все 360° вокруг себя. Вот как будет выглядеть распространение сигнала, если смотреть на это здание сверху:
И вид сбоку (показана только одна антенна):
У абонента можно поставить либо всенаправленную, либо направленную, либо секторную антенны. Плюсы и минусы каждого случая:
1. Всенаправленные антенны
Плюсы: антенна ловит сигнал ото всех базовых станций, находящихся вокруг, и абонентское устройство подключится к наименее загруженной базовой станции с самым мощным уровнем сигнала; простой монтаж антенны.
Минусы: слабое усиление сигнала (обычно от 3 до 12 дБ).
2. Направленные антенны
Плюсы: большое усиление позволяет добиться высокой скорости, качества и устойчивости соединения; узкая диаграмма направленности ловит сигнал только с нужного направления и не захватывает боковые помехи.
Минусы: при монтаже антенны необходимо знать точное направление на базовую станцию; при отказе базовой станции или при её большой загрузке абонентское устройство не сможет переключиться на другую базовую станцию, придётся вручную перенаправлять антенну.
3. Секторные антенны
Плюсы: сравнимое с направленными антеннами усиление также позволяет добиться высокой скорости, качества и устойчивости соединения; ДН в виде сектора позволяет захватывать несколько базовых станций и переключаться между ними в зависимости от условий связи и состояния БС.
Минусы: более высокая стоимость по сравнению с направленными и всенаправленными антеннами (обусловленная, как правило, их сравнительно невысокой распространенностью).
Также стоит отметить, что секторные антенны, установленные на здании, не представляют угрозы здоровью людей, находящимся в нём. Секторные антенны излучают всю свою мощность на территорию вокруг себя, а вниз, то есть в само здание, практически ничего не излучается. Напротив, прием сигнала в здании от антенны, установленной на нём, будет значительно хуже, чем на территории рядом с ними.