INTRODUCTION
Sector antenna คือชนิดของ directonal microwave antenna ซึ่งเป็นลักษณะหนึ่งของการแพร่กระจายคลื่น sector ถูกใช้กับความหมายของเรขาคณิต ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของการวัดรอบวงกลมในลักษณะมุม 60°, 90°, และ 120° การออกแบบ จะมีมุมเล็กน้อยที่รองรับการซ้อนทับกันเมื่อติดตั้งลักษณะหลายๆ sector การติดตั้งเป็นลักษณะเป็นวงกลม ส่วนใหญ่ใช้สำหรับ antenna ของ cell phone based-station แต่ก็ถูกใช้ในลักษณะของ moblie communications เช่น WiFi Network ข้อจำกัดคือระยะทางประมาณ 4-5 km หรือชนิดของ Sector
DESIGN
รูปร่างของ sector antenna ลักษณะแคบและยาว ซึ่งให้การแพร่ของคลื่นเป็นแบบ fan-shaped ( ทิศทาง Hotizontal ลักษณะกว้างและ Vertical ลักษณะแคบ ) ตามลักษณะการแพร่กระจายคลื่นของ sector ถูกนำไปใช้กับ Base Station แบบ 3 sectors ความกว้าง horizontal ของ beam มุม 66° ซึ่งหมายถึงความแรงของสัญญาณจะมีมุม ±33° (3dB down) จากความแรงสัญญาณสูงสุดที่ center และที่มุม ±60° เป็นบริเวณขอบของความแรงวัญญาณ sector ซึ่ง antenna gain จะมีเพียงเล็กน้อย ความกว้าง Vertical ของ beam ไม่มากกว่า 15° ซึ่งหมายถึง 7.5° ในแต่ละทิศทาง แตกต่างกับ antenna ของ Commercial broadcasting ที่ใช้ได้ดีกับ LOS ส่งได้หลาย km สำหรับ Sector antenna ใช้ส่งสัญญาณลงด้านล่างทำให้ base station มีประสิทธิภาพครอบคลุมพื้นที่นั้นๆ มากขึ้น และ RF ไม่รบกวนกันในระยะทางของ cells พื้นที่ครอบคลุมมีบริเวณเท่ากับพื้นที่ของทิศทางที่ sector ส่งสัญญาณลงไป ณ ที่พื้นนั้นๆ
USE
เพื่อเพิ่มหรือความกว้างของพื้นที่ครอบคลุม และจำนวนของผู้ใช้ sector antenna ถูกติดตั้งอยู่บนที่เดียวกัน เช่น Tower ซึ่งเรียกว่า "sectorized antenna" ซึ่งจะถูกติดตั้งแยกตามมุมที่แตกต่างกัน การติดตั้งจะไม่ติดตั้งทางแนวราบ (azimuth) แต่ะจะติดตั้งเพื่อยิงลงมาหาพื้น พลังงานถูกปล่อยออกมาอย่างจำกัด ด้วยพื้นที่ Vertical และมุมที่แคบ ทำให้ประสิทธิภาพของอุปกรณ์ใช้พลังงานการส่งน้อย ถึงแม้ว่าระยะการส่งจะจำกัด แต่กลับให้ data rates ที่สูงและประสิทธิภาพของสัญญานที่ครอบคลุมพื้นที่สม่ำเสมอ การส่งสัญญาณลงด้านล้างช่วยแก้ปัญ-หา เช่น การรบกวนกันของ cell ใหญ่ๆ ซึ่ง sector ช่วยลดความกว้างของ beam
ประโยชน์ของ Sector
1. เพื่อเพิ่ม capacity ของระบบ
2. ลดการรบกวน
3. เพิ่มประสิทธิภาพในการรับ-ส่ง
4. เพิ่ม frequecny reuse factor ได้มากขึ้น 5. สะดวกต่อการติดตั้งระบบและบำรุงรักษา
EXAMPLE
Sector Antenna แบบ 3 Sectors ใช้สายอากาศที่มี Horizontal BeamWidth ตัวละ 120° ซึ่งเมื่อจัดเป็น 3 sector ก็จะได้รูปแบบการแพร่กระจายคลื่นรอบตัว 360° การจัดแบบ 6 sectors หรือ Omni จะใช้สายอากาศที่มี Horizontal BeamWidth ตัวละ 60° เช่น ระบบ AMPS800 เดิมที่ใช้แบบ 6 sector ส่วนระบบ GSM ใช้แบบ 3 sector ยกเว้นในพื้นที่ห่างไกลหรือบนเขาที่มีการจัดวางแบบ Omni แต่ละ sector จะวางสายอากาศไว้สองมุม เพื่อทำ Space diversity และที่สายอากาศแต่ละชุดทำ cross polarization diversity เป็นที่มาของสายนำสัญญาณที่เข้าไปในแต่ละต้นจะมี 2 สาย เมื่อนำที่ครอบสายอากาศออกจะพบสายอากาศอีก 2 ชุดด้านใน วางในแนว 45° เหมือนตัว X สรุปในระบบจะทำ diversity ไว้สองชั้น เพื่อรับประกันว่าสถานีฐานจะสามารถรับสัญญาณที่ดีที่สุดจากเครื่องลูกข่าย สายอากาศทั้ง 3 Sectors ต่อเข้า Transceiver ที่ต่างกัน Base Station เสมือนมี 3 สถานีหันไปสามด้าน ประโยชน์ในการ reuse ความถี่, การควบคุม, และกระจายการใช้งาน เมื่อเราเคลื่อนที่จากด้านของ sector หนึ่งไปยังอีกด้านหนึ่ง แต่ละ sector จะทำ handoff ( เปิด Cell info ในมือถือให้แสดงชื่อ cellsite สังเกตุว่าชื่อ cellsite จะตามด้วยเลข 1 - 3 คือ sector ของชุดสายอากาศที่เราใช้ เช่น BKK1 พอวิ่งๆไปเปลี่ยนมุมกลายเป็น BKK3 )
ความถี่ ขณะใช้งานสายอากาศแต่ละต้นจะ TX-RX หลายความถี่ตลอดย่านของระบบนั้นๆ ในบางครั้งมีการใช้ความถี่ผสมกัน สำหรับความถี่ 900/1800 แยกกัน (AIS900+GSM1800) สามารถใช้ Base ร่วมกันและใช้ประโยชน์จากทั้งสองความถี่โดยติด combiner ดังนั้น จะไม่เกิดการหักล้างความถี่ และ ณ เวลาเดียวกัน ณ สายอากาศต้นเดียวกันส่งออกหลายความถี่ ซึ่งเป็นไปตาม Grouping ของ Reuse frequency plan