Här är ett urklipp från Tabellen med Sammanställning av Antenner i FTN. Tabellhuvudet innehåller ett antal parametrar som behövde förklaras lite mer i detalj. Därför togs detta dokument fram.

Länk till tabellen

Tabell över frekvensband i FTN

Frekvens ungefärlig	Frekvensband i FTN	Beteckning på RL utrustning
170 MHz	0	RL-0X
300 MHz	1	RL-1X
375 MHz	2	RL-2X
1500 MHz	3	RL-3X
2 GHz	4	RL-4X
	5
4 GHz	6	RL-6X
5 GHz	7	RL-7X
7 GHz	8	RL-8X
13 GHz	9	RL-9X
15 GHz	10	RL-10X
18 GHz	11	RL-11X
23 GHz	12	RL-12X

Förklaring till radiolänkbeteckningar (RL)

Beteckningen på en radiolänkutrustning i Försvarets Telenät FTN börjar alltid med RL- och sedan följer en siffra som berättar vilket frekvensband som utrustningen arbetar inom. Se tabellen ovan.

Till exempel en radiolänkutrustning som arbetar i frekvensband 4 får beteckningen RL-4X. Siffran för frekvensband följs därefter alltid av ett löpnummer (i stället för X) som anger i vilken kronologisk turordning som utrustningen har anskaffats för att användas i FTN.

Exempel: RL-47 som arbetar i frekvensband 4, vilket motsvarar 2 GHz bärfrekvens, har anskaffats som utrustning nr 7 i turordning.
Nästa utrustning som anskaffas i frekvensband 4 får då följaktligen beteckningen RL-48.

Utförligare förklaring här.

Antennvinst

En antenn med en viss utformning kan koncentrera energin i en riktning. Säg att du tar en sådan antenn och ansluter till en sändare. När du då sänder en signal, finns det en konstant mängd energi som strålar ut från antennen. Antennen kan inte skapa mer energi eller göra energi ur tomma intet, men den kan fokusera utstrålad energi i en riktning. Det gör signalen starkare och vi får därmed längre räckvidd. Den koncentrerade och fokuserade energin antennen strålar ut beskrivs som en antennvinst eller gain. Eftersom antennvinst är ett relativt mått, behövs en utgångspunkt för jämförelse. Tillverkare använder oftast termen dBi (decibel jämfört med isotrop) för att ange antennvinsten (Gain).

Signalens väg från sändare via vågledare till antenn med antennvinst

En isotropisk antenn är en teoretisk antenn som strålar lika och jämnt i alla riktningar. Tänk på det som solen, ett strålningsmönster som en perfekt sfär, där energin är jämt fördelad. Om du lägger till antennelement, förlänger antennen, eller ändrar dess egenskaper så blir den utstrålade signalen mer fokuserad, ungefär som en lins kan fokusera solljuset och bränna saker. Linsen kan inte göra solen mer kraftfull, men den kan koncentrera energin på ett och samma ställe. Isotropiska antenner existerar inte i verkligheten, men tillverkare använder dem som referenspunkter.

Bilden visar skillnaden på Isotropisk- och riktantenn

En viktig funktion med antennvinsten är vad den gör för räckvidden. För varje 6 dB som du ökar antennvinsten så dubblerar du räckvidden. Men antennloben blir samtidigt smalare och träffar en mindre yta.

Illustration på rundstrålande antenner
med olika antennvinst, lobvinklar och räckvidd

Principskiss på olika antennvinster med olika räckvidder

Öppningsvinkel/Lobvinkel

Öppningsvinkeln på en antenn bestämmer hur smal antennsignalens lobvinkel blir som sänds ut, vilket i sin tur ger storleken på antennvinsten. Öppningsvinkeln anges alltid som ett plus- och minusvärde från mitten av den utsända signalen, t.ex. ± 2° grader som ger 4° totalt.

En liten öppningsvinkel på en antenn ger en smal utsänd antennsignal vilket ger en högre antennvinst. Antennsignalen når då en längre sträcka men samtidigt träffar den en mindre yta vid mottagaren. Detta innebär att det blir mer noggrant med inriktningen av antennen vid installationen i mast.

En stor öppningsvinkel ger en bredare utsänd antennsignal med lägre antennvinst.

Olika öppningsvinklar för en riktantenn

Rundstrålande antenner

Rundstrålande antenner är populära allroundantenner som passar de flesta användare.

I allmänhet är rundstrålande antenner (omniantenner), antenner som används på apparatskåp, bussar, fasader, modem och liknande. Antennerna tar emot signalen från ett 360-graders område och kan därmed ta emot signal från en eller flera basstationer på en gång.

Rundstrålande antenner har fördelen att de inte behöver riktas i någon särskild riktning, de blir därmed lättare att installera. Rundstrålande antenner är i allmänhet långa stavliknande cylindrar eller antennspröt men de kan även vara formade som antennpuckar.


Olika typer av rundstrålande antenner


Strålningsdiagram för rundstrålande antenn

Olika typer av Riktantenner

Riktantenner används mest utomhus och tar inte emot eller sänder signaler från alla riktningar utan är begränsad till t.ex. ett 45-90 graders område. Genom att koncentrera signalen till ett smalare område får antennen en större antennvinst vilket gör det möjligt att både sända och ta emot signaler på längre avstånd än med en rundstrålande antenn.

Radiolänkar eller radiomodem använder riktantenner för att koncentrera signalen i en riktning vilket ger hög antennvinst. Det gör att sändaren kan ha låg uteffekt men signalen når ändå långa sträckor.

Riktantenner koncentrerar alltså sin sändning och mottagning i en riktning vilket också betyder att de inte tar upp störningar från andra system mer än i den riktning antennen riktats, det gör riktantennen till ett bra val även i störningsrika miljöer.

Dipolantenn

En dipolantenn är den enklaste typen av radioantenn och består i grunden av ett antennelement som har en halv våglängd. Antennelementen består av två delar, två kvartsvågselement, som ansluts till antennkabeln i den del av antennen som är närmast antennens mitt.

Dipolantenn med en halv våglängd

Dipolmatta (stackade)

Dipolen är en av de vanligaste och populäraste antennerna. Antenntypen som även kan kallas dubblett kan i all sin enkelhet byggas ut i avancerade system där flera antenner placeras på samma antennmast och genom så kallad stackning (Dipolmatta) så förstärks signalen i en riktning. Dipoler finns i en rad olika modeller.

Stackade Dipolantenner för högre antennvinst och längre räckvidd

Yagiantenn

Yagiantennen, som är uppkallad efter Mr Yagi, är en antenndesign som koncentrerar så mycket kraft som möjligt på ett antennelement eller en grupp små element. Det kännetecknas av direktorer (de mindre spröten framför det aktiva elementet) samt reflektorer som är spröten eller de vinklade elementen bakom det aktiva elementet. Alla dessa kallas passiva radiatorer. De fungerar som en koncentrerande lins för att göra en parallell med ljus.

Genom att begränsa området som en antenn kan ”se” kommer mer signal till det mottagande elementet, som kan vara så liten som några centimeter hög.

Yagiantenner finns i många storlekar och former men de fungerar alla på samma sätt. Fördelen med en äkta Yagiantenn är dess förmåga att fungera mycket bra inom ett litet frekvensspann, vilket gör dem användbara för kanske framförallt radio, wifi eller för mobilnäten, men då endast på en frekvens.

Beskrivning av ingående delar i en Yagiantenn

Beskrivning av olika öppningsvinklar med hjälp av direktorer i en Yagiantenn

Parabolantenn

En klassisk ficklampa består av en glödlampa som sitter monterad i en konkav strålkastare för att bättre rikta ljuset till en punkt. Parabolen fungerar på samma sätt fast den kan både sända och ta emot signaler som koncentrerar sig i parabolen (reflektorn). Parabolen har funktionen att samla energi och koncentrera den till brännpunkten. I detta fall är det inte en lampa som sitter där utan ett mikrovågshuvud så kallat LNB (Low Noice Block Converter).


Parabolantenn med matare	Parabolantenn med illustrerad reflektion av signalen

Ju större parabolen är desto mer energi kan den koncentrera mot mitten vilket ger högre antennvinst. Detta är viktigt att ha i åtanke vid val av parabol till bl.a. olika bärfrekvenser som skall användas.

Vid mellanhöga radiolänkfrekvenser som t.ex. 5 GHz kan parabolantenner med stor diameter (2 – 3 m) användas för att öka antennvinsten och räckvidden. Vi höga radiolänkfrekvenser som t.ex. 18 – 23 GHz skall man inte använda större antenndiameter än 0,3 – 0,6 m för då blir antennloben så smal att det blir svårt att rikta in den till motstationen. Samt att det ställer stora krav på stabiliteten i mastmontaget så att signalen inte missar motstationen vid starka vindbyar.

Strålningsdiagram för en riktantenn

En typisk mast i FTN med ett antal olika antenntyper monterade

Parabol Gallerantenn

Gallerantennen är en parabolantenn men har galler istället för en hel parabolreflektor. Detta för att minska vindlasten på blåsiga platser. Det ger dock en lite sämre antennvinst jämfört med en hel parabolreflektor (den ”läcker” lite signal mellan gallren).

Gallerantenn, är en parabolantenn konstruerad för minskad vindlast

Korspolarisation i antennsystem

Att öka kapaciteten i radiolänksystem har spelat en ledande roll för att optimera användningen av det radioelektriska spektrumet samt för att minska kostnaderna.

Det går t.ex. att fördubbla kapaciteten i ett antennsystem genom att använda två polarisationer i samma antenn. Det kallas vanligen för korspolarisering.

Korspolarisering ökar kapaciteten genom att överföra två informationssignaler i samma radiolänkstråk. Det innebär att man då använder en antenn med två matare som ligger 90 grader vridna mot varandra.

Detta tillstånd kallas Dual eller Cross Polarization, kallas även också för: cross-polarization , cross-polar , x-polar , x-pol ...; men funktionen är den samma: att använda två ortogonala (vinkelräta) polarisationer samtidigt för att fördubbla kanalkapaciteten.

Antennen strålar med vertikal polarisation.

Antennen strålar med både vertikal- och horisontell polarisation, korspolarisation

Korspolarisation i ett radiolänkhopp

Trots ortogonaliteten (vinkelrät) hos de två signalerna är viss interferens (störning) mellan dem oundviklig, på grund av att den korspolära komponenten i sin tur orsakas av flera verkliga problem:

ofullständig isolering av antennen

flervägutbredningseffekt

meteorologisk nederbörd

icke-linjäriteter hos utrustningens elektronik.

Denna interferens är känd som korspolarisationsstörning och för att eliminera den är det nödvändigt att inkludera ett system i mottagaren som filtrerar den korspolära komponenten. Detta system kallas för XPIC, Cross-Polarization Interference Cancellation.

XPIC är en signalprocessor - placerad i mottagarkomponenten - som gör det möjligt att avbryta interferensen mellan två signaler som tas emot med vertikal och horisontell polarisation

Detta system har två polarisationsdemodulatorer som tar emot den störda signalen med sin respektive korspolära komponent. Ett korrelationsfilter beräknar denna komponent och "substraherar" den oönskade signalen (störningen). Således extraherar XPIC-systemet de ursprungliga signalerna nästan perfekt , så att de kan avkodas och bearbetas utan bitfel.

Vissa tekniker har utformats för att ytterligare dra fördel av denna möjlighet med korspolarisering av antennsystem, såsom Adjacent Channel Dual Polarized (ACDP), eller Co-Channel Dual Polarization (CCDP), som tillåter sändning/mottagning av två parallella och oberoende signaler genom en enda antenn med olika- eller samma kanalfrekvenser.

Exempel på polarisering av Dipolantenner

Enkel polarisation (vertikal alternativt horisontell)

Korspolarisation med både vertikal och horisontell polarisation

Korspolariserad bärvåg med information i vertikal- och horisontell polarisation

Troposcatter

Vad är grundtanken med troposcatterkommunikation?

Tropospheric scatter, även känd som troposcatter, är en metod för att kommunicera med mikrovågsradiosignaler över avsevärda avstånd – ofta upp till 500 kilometer och längre beroende på driftfrekvens, utrustningstyp, terräng och klimatfaktorer.

Systemet kallas även troposfärisk scatter och hjälper användarna att kommunicera när satellitkommunikation är otillgänglig. Troposcatter använder radiospridningseffekter i den lägsta delen av atmosfären.

Troposcatterteknik använder partiklar som utgör jordens atmosfär som en reflektor för mikrovågsradiosignaler. Dessa signaler riktas strax ovanför horisonten i riktning mot en mottagarstation.

Troposcatters har också ytterligare fördelar jämfört med satellit kommunikation (SATCOM). Till exempel har SATCOM mycket höga överföringsfördröjningar på över 500 ms, medan troposcatter-kommunikation har låga överföringsfördröjningar på några millisekunder

Typiska troposcatter-kommunikationsfrekvenser sträcker sig från tiotals megahertz till över 10 GHz, beroende på vilken teknik som används. Högre frekvenssystem tillåter mindre antenner men ger lite mindre antennvinst jämfört med lägre frekvens troposcattersystem.

De två största begränsningarna som man stöter på vid troposcatteröverföring är den stora vågutbredningsdämpningen i luft och mediets relativt låga överföringsbandbredd.

Troposcatterantenn i FTN för överföring via atmosfären

SVF Ståendevågförhållande

SVF ståendevågförhållande, definieras som förhållandet mellan utsända och reflekterade stående spänningsvågor i en radiofrekvens (RF) i ett elektriskt överföringssystem. T.ex. sändaren i en radiolänk som matar sin utsända effekt via en vågledare till en antenns matare. Antennens impedans, vanligen 50 ohm, skall matcha sändarens impedans på 50 ohm. Vid en missanpassning däremellan så reflekteras en del av den utsända effekten tillbaka till sändarens slutsteg, vilket kan vara skadligt vid för stor missanpassning och om inget skydd finns för detta.

Öppen avslutning Kortsluten avslutning

Exempel på stora missanpassningar som ger hög reflektion

Anslutningskontakter


SMA	N-typ

7/16	Vågledarfläns

Hela förklaringen på radiolänkbeteckningar (RL och TpRL)

Beteckningen på en radiolänkutrustning i Försvarets Telenät FTN börjar alltid med RL- och sedan följer en siffra som berättar vilket frekvensband som utrustningen arbetar inom.

Detta gäller utrustningar som används och installeras i det fasta radiolänknätet i FTN. Sedan finns det ett antal utrustningar som anskaffats eller anpassats till Transportabel radiolänk. De har beteckningen TpRL. Dessa transportabla system kan på kort tid flyttas till platser där tillfälliga behov på förbindelser av radiolänk-hopp uppstår.

För att beteckna en transportabel radiolänk, TpRL, används först den aktuella radiolänkutrustningens beteckning sedan tillkommer en siffra som anger vilken variant av transportabel radiolänk som detta är.

Exempel nr 1: Transportabel version av RL-47 finns i fyra varianter som då betecknas TpRL-471, TpRL-472, TpRL-473 och TpRL-474 där de har följande funktioner:

TpRL-471 är anpassad för anslutning av en radarstation

TpRL-472 är anpassad för anslutningar inom Flygvapnet

TpRL-473 är anpassad för anslutningar inom Armén

TpRL-474 är anpassad för allmän anslutning inom Armén

Exempel nr 2: Transportabel version av RL-121 (frekvensband 12 löpnummer 1 i anskaffning) finns i två varianter som då betecknas TpRL-1211 och TpRL-1212