آنتن سلولی (Cellular Antenna)، در فیزیک (Physics)
انواع آنتن ها (Antenna) را در آموزش زیر شرح دادیم :
آنتن سلولی (Cellular Antenna) :
آنتن سلولی (Cellular Antenna) به آنتن هایی اطلاق می شود که در شبکه های تلفن همراه (از نسل دوم تا پنجم) استفاده می شوند. این آنتن ها در دو بخش اصلی ایستگاه های پایه (Base Station) و دستگاه های کاربر (تلفن های همراه، تبلت ها) کاربرد دارند و باید محدوده فرکانسی وسیعی را پوشش دهند (از ۷۰۰ مگاهرتز تا چند گیگاهرتز).
در ایستگاه های پایه، رایج ترین نوع آنتن، آنتن سکتوری (Sector Antenna) است. این آنتن ها معمولا به صورت آرایه ای از دوقطبی ها یا پچ ها در یک محفظه مستطیلی (رادوم) ساخته می شوند و یک سکتور ۶۰ تا ۱۲۰ درجه را پوشش می دهند. یک ایستگاه پایه معمولا سه آنتن سکتوری (برای پوشش ۳۶۰ درجه) دارد. این آنتن ها قابلیت تنظیم شیب الکتریکی (Electrical Tilt) را دارند تا پوشش سلول بهینه شود.
در تلفن های همراه، آنتن ها باید بسیار کوچک و چندبانده باشند تا همه باندهای مورد نیاز (GSM، UMTS، LTE، 5G) را پوشش دهند. رایج ترین نوع آنتن داخلی در تلفن ها، آنتن PIFA (Planar Inverted-F Antenna) و مشتقات آن است. این آنتن ها با ایجاد شاخه ها و شکاف های مختلف، رزونانس های متعددی ایجاد می کنند. همچنین، از آنتن های IFA و مونوپول چاپی نیز استفاده می شود.
با ظهور نسل پنجم (5G) و استفاده از فرکانس های بالاتر (میلی متری)، طراحی آنتن های سلولی با چالش های جدیدی مواجه شده است. در این فرکانس ها، از آرایه های فازی کوچک با تعداد زیادی المان (مثلا ۴×۴ یا ۸×۸) برای جبران تلفات مسیر و ایجاد پرتوهای جهت دار به سمت کاربر استفاده می شود. این ماژول های آنتن (Antenna-in-Package) در گوشی ها و ایستگاه های پایه کوچک (Small Cells) به کار می روند.
طراحی آنتن های سلولی مدرن نیازمند شبیه سازی دقیق، در نظر گرفتن اثر بدنه و دست انسان (برای تلفن ها)، و رعایت استانداردهای SAR (Specific Absorption Rate) برای ایمنی کاربران است. همچنین، فناوری MIMO (Multiple-Input Multiple-Output) در تمام نسل های جدید استفاده می شود و آنتن ها باید با همبستگی کم و ایزولاسیون بالا طراحی شوند.
