Atténuation des ondes radio de l'antenne pendant la pluie

Atténuation des ondes radio de l'antenne pendant la pluie

La figure 1 montre un diagramme schématique de la façon dont les ondes radio sont atténuées par la pluie, en utilisant une antenne BS comme exemple.
L'atténuation des ondes radio pendant les précipitations ne se limite pas aux précipitations entre les satellites et les antennes BS, c'est-à-dire à l'atténuation causée par les gouttes de pluie dans l'espace.
l'atténuation du film d'eau.
L'atténuation du film d'eau est l'atténuation des ondes radio due à un film d'eau formé par la pluie adhérant à l'antenne BS.
Cette atténuation du film d'eau peut être évitée.
Lorsque HIREC, un matériau super hydrofuge, est appliqué à la surface de l'antenne BS, presque aucun film d'eau ne se forme sur la surface, ce qui permet de réduire considérablement l'atténuation du film d'eau.Il y a quelque chose qui s'appelle

La figure 2 montre la relation entre l'intensité des précipitations et l'atténuation des précipitations.
L'atténuation due aux précipitations se produit à des fréquences supérieures à 10 GHz, et plus la fréquence est élevée, plus l'atténuation est importante. L'atténuation augmente avec l'augmentation des précipitations.
Par exemple, dans la bande de fréquences de 12 GHz, qui est la bande de fréquences de BS, l'intensité des précipitations est de 5 mm/h et 10 mm/h, et l'atténuation des précipitations est d'environ 1 dB et d'environ 2 dB, respectivement.

La figure ci-dessus montre la relation entre la fréquence et l'atténuation du film d'eau avec l'épaisseur du film d'eau comme paramètre. (Calculé sur la base de la formule d'atténuation du film d'eau dans la note de recherche météorologique n ° 112 et des données complexes de permittivité de l'eau)
On peut voir que l'atténuation du film d'eau se produit même à des fréquences de plusieurs GHz, et plus la fréquence est élevée et plus le film d'eau est épais, plus l'atténuation est importante.
L'épaisseur du film d'eau à une certaine intensité de pluie varie en fonction de la taille et de la forme de l'antenne.
En forme de radôme d'un diamètre de 5 m à 10 ℃, l'intensité des précipitations est de 10 mm/h et l'épaisseur du film d'eau est d'environ 0,16 mm. D'après cet exemple, il semble qu'un film d'eau de 0,1 à 0,2 mm d'épaisseur puisse se former même par des précipitations normales.
De plus, compte tenu de la détérioration de la surface de l'antenne due aux rayons ultraviolets, même avec la même antenne, plus la période d'installation extérieure est longue, plus le film d'eau est épais, même avec la même quantité de pluie.

La Fig. 4 résume les données d'atténuation des précipitations de la Fig. 2 et les résultats du calcul d'atténuation du film d'eau de la Fig. 3.
De cela, on peut voir que l'effet de l'atténuation du film d'eau n'est pas faible. En particulier, autour de 10 GHz et en dessous, les contre-mesures du film d'eau sont importantes.
Si la surface de l'antenne est traitée pour être hydrofuge et repousse fortement l'eau, l'atténuation des ondes radio causée par le film d'eau ne se produira guère en dessous de 10 GHz.
L'atténuation des précipitations se produit à 10 GHz ou plus, mais comme l'atténuation du film d'eau peut être éliminée, on peut s'attendre à ce que l'atténuation globale soit réduite.

Exemples de mesures contre la pluie sur les antennes

 

La figure 5 est un exemple de mesure réelle des caractéristiques de réception des ondes radio avec une antenne BS (bande 12 GHz).
Lorsque l'on compare la présence et l'absence du matériau super hydrofuge HIREC, sous la pluie (17h00 à 19h00), les antennes sans HIREC subissent une atténuation d'environ 3 à 4 dB, tandis que celles avec revêtement HIREC ne présentent aucune atténuation dans l'antenne.
L'intensité des précipitations est inconnue, mais comme il n'y a pas d'atténuation dans l'antenne recouverte de HIREC, elle est estimée à moins de 5 mm/h sur la base du graphique de l'intensité et de l'atténuation des précipitations.
De plus, dans le graphique de l'intensité et de l'atténuation des précipitations, l'atténuation par la pluie dans la bande 12 GHz à une intensité de pluie de 5 mm/h est d'environ 1 dB, donc l'atténuation de 3 à 4 dB dans la figure 3 n'est pas due à l'atténuation par la pluie. mais au film d'eau. Cela peut être interprété comme une atténuation.
De plus, le fait que l'atténuation se produise même après 19 heures, après l'arrêt de la pluie, confirme que l'atténuation est provoquée par la présence d'un film d'eau à la surface de l'antenne.
En d’autres termes, s’il pleut sur l’antenne, une atténuation du film d’eau se produira pendant un certain temps, même après l’arrêt de la pluie. En revanche, l'antenne recouverte du matériau super hydrofuge HIREC n'a subi aucune atténuation, ce qui indique que presque aucun film d'eau ne s'est formé sur la surface de l'antenne.
Sur la base de ce qui précède, le matériau super hydrofuge HIREC peut être considéré comme l'une des mesures efficaces contre l'atténuation du film d'eau.
Enfin, on dit que l'atténuation du film d'eau se produit également à des fréquences inférieures à 10 GHz, mais cela n'est actuellement pas confirmé, nous ajouterons donc les dernières informations dès que nous connaîtrons la situation.

Exemple de lutte contre la neige utilisant une feuille hydrofuge pour les antennes

La feuille déperlante peut être portée même en hiver.

Dans le passé, les contre-mesures de neige étaient principalement appliquées directement aux antennes, etc., et le problème était que la température baissait en hiver et qu'il n'était pas possible de les appliquer sur place.
Par conséquent, nous présenterons un exemple de feuille hydrofuge qui peut protéger l'équipement sur place de la neige même en hiver.

Avantages des feuilles hydrofuges

• Peut être installé même en hiver ← La peinture sur site de l'antenne à des températures inférieures à 5°C n'est pas possible.
• Peut être installé en 1-2 heures ← Au moins 2 jours nécessaires pour l'installation sur site de l'antenne

Inconvénients des feuilles hydrofuges

• Durée de vie d'environ 1 an (en fonction de la résistance aux intempéries du matériau de la plaque) ← Environ 3 ans dans le cas d'une peinture conventionnelle sur site

※撥水シートの材質：ポリエチレン（PE)」あるいはポリエステル
※撥水カバーは特注で作製します。ご相談ください。

Structure et actualité de la feuille hydrofuge

Réflecteur : feuille hydrofuge
Matière super hydrofuge [sous-couche HIREC (partie vert clair) et HIREC 100 (partie rouge)] est appliqué. 

• La photo de droite montre la feuille hydrofuge attachée au réflecteur de l'antenne.

Convertisseur (partie condensation des ondes radio) : Seul le HIREC 100 (partie rouge) est peint au pinceau

• HIREC 100 est un matériau fonctionnel, pas une peinture, donc des marques de pinceau (inégalités) se produisent lorsqu'il est appliqué avec un pinceau. Les bosses blanches sont la preuve d'une bonne déperlance. (vue agrandie du convertisseur)

Comparaison des conditions de réception radio avec et sans déperlance lors de chutes de neige

État de réception des ondes radio de l'antenne BS pendant les chutes de neige (Situation environ 14 mois après l'installation de l'antenne BS)

Avec l' antenne non finie hydrofuge, des interruptions de réception (niveau de réception du tuner 20 ou moins) se sont produites plusieurs fois.
Avec l'antenne avec le couvercle hydrofuge (le convertisseur est également hydrofuge), le niveau du signal a chuté, mais la réception était normale.

État de réception des ondes radio de l'antenne BS pendant les chutes de neige (environ 26 mois après l'installation de l'antenne)

Antenne BS brute hydrofuge
Avec l' antenne BS non finie hydrofuge, pendant la période d'enregistrement de 54 jours, aucune réception (niveau de réception inférieur à 20) ou perturbation d'image n'a été observée pendant plusieurs dizaines de minutes à près de neuf heures par jour.
La fréquence est de 15 fois.

Antenne BS hydrofuge
Avec l'antenne BS hydrofuge, il n'yavait pas de fréquence de niveaux de réception inférieurs à 25.

Exemple détaillé de réception d'ondes radio

J'ai pu recevoir avec succès les émissions BS parce que Hydrofuge En effet, presque aucun film d'eau ne s'est formé sur les pièces de l'antenne et du convertisseur.Cela peut être estimé.
Il existe des dispositifs de fonte de neige pour empêcher la neige de s'accumuler sur les antennes. La principale cause de l’atténuation des ondes radio n’est pas la neige ou la glace, mais l’eau (film d’eau). Par conséquent, les équipements de fonte de neige à antenne peuvent ne pas être efficaces pour réduire l’atténuation des ondes radio.

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