アンテナ・ダウンチルト計算ツール

マストに取り付けたセクターアンテナは、電力を垂直方向の細いビームに集中させます。水平線に向けたままだと、ビームの最も強い部分はセルの上空を通り過ぎ、隣接セルに干渉として届きます。下向きに傾ければ、エネルギーをユーザーのいる場所に向けられます。一般的な目安は、ビームの上側の半値点がセル端で地面に当たるまで傾けることです。こうするとセル端ではビームが3 dB 低下し、それより遠くではさらに低くなります。

距離 $d$ にいるユーザーがアンテナの水平面から見て下方に見える角度（俯角）は、高さの差 $\Delta h = h_{BS} - h_{UT}$ と、わずかながら地球の曲率に依存します。$R = 6371$ km、標準大気で $k = 4/3$ とした半径 $kR$ の等価地球の上では、ITU-R P.526-15 の仰角の式（式44）を逆正接を残した形で用いて、次のようになります：

推奨ダウンチルトは、これに垂直ビーム幅 $\theta_{3dB}$ の半分を加えたものです：

半値ビームのフットプリント

ビームの2つの半値点の方向は、水平から $\theta_{tilt} \pm \theta_{3dB}/2$ だけ下を向いています。それぞれは、その俯角となる近い方の距離で地面に当たります。上側の半値点が水平またはそれより上を向いている場合は地面に届かず、これはチルトがビーム幅の半分以下のときに必ず起こります。その場合ビームは水平線まで届くため、計算ツールは外側半値点の距離を表示しません。

垂直パターン

実際に設定するチルトでのセル端方向の利得については、計算ツールは 3GPP TR 38.901 の表7.3-1 にあるアンテナ素子モデルの垂直断面を、表の65°の代わりに入力されたビーム幅で用います：

ボアサイト（主ビーム方向）から半ビーム幅離れるとちょうど −3 dB、1ビーム幅離れると −12 dB となり、30 dB のサイドローブ下限を下回ることはありません。

適用範囲

大地は滑らかな球と仮定しており、地形、建物、クラッタはモデル化していません。セル端は、アンテナ高とユーザー高から決まる見通し距離 $d_{los} = \sqrt{2kR}\left(\sqrt{h_{BS}} + \sqrt{h_{UT}}\right)$（ITU-R P.526-15、式21）以内にある必要があります。それより遠いとユーザーは電波水平線の下にあり、計算ツールは警告を出します。パターンは下限付きの放物線状メインローブです。実際のアンテナにはヌルや上側サイドローブがあるため、最終的なチルトを決める前にデータシートのパターンで確認してください。