Antennes vormen de kern van elk co1TP14communicatiesysteem. Ze spelen de sleutelrol bij het zenden en ontvangen van signalen tussen de bron en de bestemmingen. Er zijn vele soorten antennes met verschillende afmetingen en unieke prestatiekenmerken. Dit artikel wil een grondig inzicht geven in omnidirectionele antennes en yagi-antennes en hoe ze zich tot elkaar verhouden.
Overzicht van antennes
Een antenne is een apparaat dat elektrische stroom omzet in elektromagnetische golven en omgekeerd. Ze zenden en ontvangen signalen en fungeren als verbindingsapparatuur in commcommunicatiesystemen. De antenne speelt een belangrijke rol bij het bepalen van de prestaties van een communicatiesysteem. Antennes hebben verschillende fysieke structuren, werkfrequentiebereiken, versterking, richtingsgevoeligheid, polariteit, enz. en worden op basis daarvan ingedeeld in verschillende typen. Enkele van de meest voorkomende antennetypen worden hieronder kort beschreven.
Periodieke antenne: Dit type antenne bestaat uit een reeks dipolen die langs de as van de antenne zijn geplaatst in verschillende tijdsintervallen, gevolgd door een logaritmische functie van de frequentie. Ze zijn directioneel en hebben een smalle bundelbreedte. Deze antennes worden meestal gebruikt voor toepassingen waar een variabele bandbreedte nodig is, samen met antenneversterking en richtingsgevoeligheid.
Draadantennes: Een van de eenvoudigste en meest common typen antennes die in allerlei omgevingen worden gebruikt. Ze gebruiken geleidende draden om radiosignalen te zenden en te ontvangen. Dit kunnen zowel dipool- als monopoolantennes zijn. Dit zijn typisch omnidirectionele antennes en worden gebruikt in toepassingen zoals omroep, draadloze communicatie en radiotoepassingen of gemonteerd op voertuigen, schepen, gebouwen, enz.
Openingsantennes: Dit type antenne heeft een of meer openingen op een geleidend oppervlak om signalen door te laten. Dit kunnen zowel sleufantennes als hoornantennes zijn. Deze worden meestal gebruikt in microgolffrequenties en kunnen worden gebruikt voor toepassingen zoals satellieten, radars, vliegtuigen en ruimtevaartuigen.
Reflectorantennes: Dit type antenne is zeer richtingsgevoelig en maakt gebruik van een gebogen reflecterend oppervlak om radio- of andere elektromagnetische golven in één richting te concentreren. Dit kunnen zowel parabolische antennes als hoekantennes zijn. Ze worden voornamelijk gebruikt als feeder antennes en worden gebruikt voor toepassingen zoals satelliet communicatie, radarsystemen, enz.
Microstrip antennes: Dit is een vlakke antenne die bestaat uit een metalen patch gedrukt op een dun substraat. Ze zijn meestal klein en compact, licht en gemakkelijk te integreren met elektronische apparaten. Ze worden gebruikt in mobiele apparaten, routers, enz.
Array-antennes: Dit type heeft meerdere kleine antennes die op een specifieke manier gerangschikt zijn zodat elke antenne de kwaliteit van het signaal versterkt en verbetert. De Yagi antenne is een van de meest gevraagde typen array antennes. Deze zijn gemakkelijk aanpasbaar en worden daarom gebruikt voor toepassingen met hoge versterking waarbij het stralingspatroon moet worden gecontroleerd. Ze worden gebruikt in radio-uitzendingen, draadloze netwerken, enz.
Wat is een omnidirectionele antenne?
Omnidirectionele antennes zijn antennes die signalen in alle richtingen evenveel kunnen uitzenden en ontvangen. Hierdoor zijn ze ideaal voor toepassingen waarbij de antenne moet communiceren met meerdere apparaten in verschillende richtingen of waarbij de signaalrichting van het doelapparaat varieert of onvoorspelbaar is. Omnidirectionele antennes worden gebruikt voor zowel draagbare als stationaire toepassingen. Ze worden gebruikt in bewegende voertuigen zoals schepen en campers en ook voor WiFi-netwerken op locaties zoals restaurants, vergaderzalen, campings, resorts, enz. In stedelijke gebieden waar de ruimte tussen twee signaaltorens beperkt is, worden omnidirectionele antennes gebruikt.
Wat is een Yagi antenne?
Een yagi antenne is een krachtige richtantenne. Hij heeft parallelle parasitaire elementen op een enkele boomstructuur. Een dipool fungeert als aandrijfelement en de parasitaire elementen stralen de signalen opnieuw uit in een iets andere fase dan die van het aandrijfelement. Dit zorgt voor een hoog richtingsvermogen door het signaal in sommige richtingen te versterken en in andere richtingen te neutraliseren. Ze worden meestal gebruikt voor punt-tot-punt communicatie en langeafstandstoepassingen.
Belangrijkste verschillen tussen omnidirectionele antennes en yagi antennes
Ontwerp en structuur: Omnidirectionele antennes zijn zo ontworpen dat ze een donutvormig stralingspatroon hebben met een antenne in het midden. Ze zijn verkrijgbaar in verschillende modellen zoals monopool, dipool, grondvlak en coaxiale antennes. Yagi-antennes hebben meerdere richtelementen die parallel zijn opgesteld aan weerszijden van een bundelstructuur in een lineaire array, samen met een aandrijfelement en een reflector.
Werkingsprincipe: Bij een omnidirectionele antenne pikken de stralingselementen de radiogolven op die door de antenne gaan en richten ze in een volledige cirkel, waardoor de antenne signalen uit alle richtingen tegelijkertijd loodrecht op de as kan uitzenden en ontvangen, waarbij het vermogen varieert met de ashoek en afneemt tot nul op de as. In een Yagi-antenne wekt het aandrijfelement elektromagnetische golven op en het achter het aandrijfelement geplaatste reflectorelement reflecteert deze golven naar voren, zodat de naar voren geplaatste richtelementen de gereflecteerde golven naar voren richten en focussen.
Frequentiebereik en bandbreedte: Omnidirectionele en directionele antennes zijn verkrijgbaar in een groot aantal frequenties. Omnidirectionele antennes zijn over het algemeen verkrijgbaar in het frequentiebereik tussen 100 MHZ en 6 GHz, terwijl yagi antennes verkrijgbaar zijn tussen 30 en 3000 MHz. Omnidirectionele antennes hebben een breed stralingspatroon en een grote bundelbreedte, terwijl yagi antennes een smal stralingspatroon en een gerichte bundelbreedte hebben.
Versterking en richtingsgevoeligheid: Omnidirectionele antennes produceren een lagere versterking dan Yagi antennes die directioneel zijn. Omnidirectionele antennes sturen, zoals de naam al zegt, signalen in alle richtingen in een veld van 360 graden, terwijl Yagi-antennes directioneel zijn en dus signalen richten op een hoek van ongeveer 45 graden tot 90 graden.
Installatie en draagbaarheid: Omnidirectionele antennes zijn eenvoudig te installeren dankzij hun patroon van 360 graden. Ze worden gebruikt op basisstations, mobiele sites en draadloze toegangspunten. Ze worden gebruikt voor zowel draagbare als vaste toepassingen. Yagi-antennes zijn ook eenvoudig te installeren, maar ze vereisen zorgvuldige overweging van locatie en oriëntatie. Yagi-antennes worden meestal gebruikt als vaste antennes, maar kunnen worden aangepast.
Afmetingen en verzending: Zowel omnidirectionele als yagi antennes zijn verkrijgbaar in verschillende maten. Omnidirectionele antennes bestaan meestal uit een staafachtige structuur of een simplistische structuur en zijn daarom gemakkelijk in te pakken en te verzenden. Yagi-antennes zijn omvangrijker dan omnidirectionele antennes en kunnen vrij lang zijn als een hoge versterking vereist is. Maar de meeste moderne yagi antennes kunnen in hun elementen worden uit elkaar gehaald en verpakt, zodat ze gemakkelijk kunnen worden verzonden.
Voordelen en nadelen van Yagi Antennes
Voordelen:
- Hoge versterking en zeer richtingsgevoelig
- Groter bereik dan omnidirectionele antennes
- Krachtiger dan omni-antennes
- Toleranter voor interferenties
Nadelen:
- De antenne is vrij lang voor hogere gains.
- Beperkte mobiliteit
- Installatie is complexer dan bij omnidirectionele antennes
Voor- en nadelen van omnidirectionele antennes
Voordelen:
- Veelzijdig voor stationaire en mobiele toepassingen
- Eenvoudige installatie
- Kan worden gebruikt met meerdere carriers van verschillende mobiele torens
- Geweldig in het boosten van signalen 4G/5G
Nadelen:
- Lager dekkingsgebied
- Lagere winst
- Gevoelig voor interferentie uit verschillende richtingen
De juiste antenne kiezen
Prestatie-eisen: Bedrijfsfrequenties, bandbreedte, antenneversterking, polarisatie, dekkingsgebied, enz. zijn enkele van de belangrijkste prestatieparameters die in overweging moeten worden genomen. Voor toepassingen die een groter ontvangstbereik maar een relatief kortere afstand vereisen en met meerdere netwerkproviders moeten werken, zijn omnidirectionele antennes geschikter. Als de dekking echter vereist is voor een meer geconcentreerd veld of richting, is een yagi antenne geschikter. Yagi-antennes zijn krachtiger en dus geschikter voor langeafstandstransmissies dan omnidirectionele antennes.
Fysieke beperkingen: Het is belangrijk om rekening te houden met de beschikbare ruimte en montagemogelijkheden. Omnidirectionele antennes zijn compact en nemen dus maar weinig ruimte in beslag. Omdat ze een stralingspatroon van 360 graden hebben, zijn ze eenvoudig te plaatsen en hoeven ze niet te worden aangepast, zelfs niet als de signaalaanbieders of zendmasten van locatie veranderen. Yagi-antennes nemen relatief meer ruimte in beslag en kunnen vrij lang zijn als een hogere versterking vereist is. Het installeren van yagi-antennes is relatief ingewikkelder omdat ze nauwkeurig geplaatst en georiënteerd moeten worden voor optimale prestaties.
Omgevingsfactoren: Afhankelijk van de plaatsing van de antenne kunnen omgevingsfactoren zoals wind, temperatuur, vochtigheid enz. de prestaties van de antenne beïnvloeden. Yagi-antennes met een driehoekige vorm en verlengde elementen aan elke kant kunnen meer beïnvloed worden door omstandigheden zoals harde wind. Omnidirectionele antennes met hun eenvoudigere structuur zijn beter bestand tegen zware omgevingsomstandigheden.
Kostenanalyse: De kosten zijn een belangrijke factor bij de keuze van antennes. De initiële aankoop- en installatiekosten, de gebruikskosten en het rendement op de investering zijn de belangrijkste factoren om rekening mee te houden. Zowel yagi-antennes als omnidirectionele antennes zijn gemakkelijk verkrijgbaar op de markt en dus tegen betaalbare prijzen.
Conclusie
Antennes spelen een belangrijke rol in commcommunicatiesystemen en hun prestaties hebben een groot effect op de algehele prestaties van het commcommunicatiesysteem. Omnidirectionele antennes en yagi-antennes worden alleen gebruikt voor zowel binnen- als buitentoepassingen. De keuze tussen deze twee soorten antennes is afhankelijk van de specifieke toepassing en hangt af van factoren zoals prestatieparameters, omgevingsomstandigheden, installatie- en onderhoudsgemak, enz. Door de juiste antenne te kiezen, optimaliseer je het commcommunicatiesysteem.
NL 
EN 
FR 
AR 
DE 
IT 
PT 
ES 
RU 
KO 
PL