¿Por qué son tan altas las torres celulares? [cerrado]

Para evitar el posible número de obstáculos entre los teléfonos y la torre de telefonía móvil. Y el punto de posición de altura a menudo está a la vista (o casi) desde muchos puntos a nivel del suelo. Los obstáculos causan efectos de reflexión, dispersión y absorción que comprometen la relación S / N.

Como indica la otra respuesta, en una posición más baja, empiezas a tener más problemas con la reflexión, la dispersión y la absorción. En otras palabras, en una posición más baja, es más probable que ocurran interferencias de obstáculos y afecten negativamente el rango.

También preguntas:

  

¿La altura aumenta la ganancia de la antena porque puede proporcionar direccionalidad?

No, la ganancia está determinada por la geometría de la antena, no por la altitud. Además, las torres celulares están diseñadas para ser omnidireccionales para transmitir la señal a más personas. El aumento de la altitud solo garantiza que la señal transmitida se desplace más lejos con menos interferencia.

La ganancia de la antena está obviamente determinada por la antena. Lo que afecta la altitud es la pérdida de trayectoria causada por el "desorden de tierra". Confusamente, la literatura se refiere a esto como "ganancia de antena". Ver por ejemplo este documento IEEE que habla de un "factor de ganancia de altura de antena de estación base de 6 dB / octava". O este enlace de google book que se refiere al" modelo Okumura-Hata "(wikipedia):

$$ L_U \; = \; 69,55 \; + \; 26.16 \; \ log_ {10} f \; - \; 13,82 \; \ log_ {10} h_B \; - \; C_H \; + \; [44.9 \; - \; 6.55 \; \ log_ {10} h_B] \; \ log_ {10} d $$

donde $$ h_b $$ es la altura de la estación base en metros.

Curiosamente, solo parece importar para los entornos urbanos en el modelo Hata, pero sospecho que eso se debe a que se asume una altura estándar sobre el árbol para las estaciones base rurales.

También hay un aspecto de seguridad, ya que los enlaces de backhaul de microondas de alta potencia pueden ser lo suficientemente poderosos como para ser dañinos para los humanos.

En las zonas rurales, donde hay relativamente pocos clientes, la distancia al horizonte se vuelve importante. Una sola torre puede servir a los clientes en un área de muchas millas cuadradas.

En realidad, hay una regla general que al duplicar la altura de la antena aumenta la ganancia en 6 dB. Se ha trazado un gráfico para examinar esta regla de oro. Se toman tres dipolos horizontales de longitud de un cuarto de longitud de onda, mitad de longitud de onda y una longitud de onda respectivamente y se transmite una señal de 14.0 MHz usando condiciones promedio del suelo (constante dieléctrica de 13 y conductividad de .005 Siemens / metro).

Seobservaqueamayorlongituddelaantena,mayoreselángulodeelevaciónymayoreslaganancia.Siobservamosladiferenciadegananciadelastresantenas,encontramosunadiferenciade6dB.

EstaregladeorotambiénestáprobadaporuntrabajodeinvestigaciónbasadoenIEEE[verref.2].Aquíhayunabrevenotadeesto:

  

Usandoelmodeloterrestreplano,sehademostradoqueduplicarel  laalturadelaantenadacomoresultadounagananciade[...]6dB.  dealtura,seextiendeladistanciaalacuallapendientede40dB/década  comienzaElefectonetoesquedondelapendientede40dB/década  existe(másalláde6km),laantenainferiortendráunapérdidadetrayectoriamayorque  Laantenamásalta.Dadoquelosradioscelularessuelenserdemasiadograndes,lamayoríade  Lacoberturacelularseencuentraenestaregiónylagananciade6dBpara  Laantenadeduplicaciónestájustificada.

    

Referencia

1. Gráficosdesdeaquí- enlace
2. documento IEEE - enlace
3. Relación del tamaño de la antena para ganar y directividad >