Anteny można uznać za najważniejszy element współczesnych systemów telekomunikacyjnych, umożliwiający transmisję i odbiór fal elektromagnetycznych na duże odległości lub w pobliżu. Anteny są dostępne w różnych kształtach i konfiguracjach dostosowanych do różnych zastosowań, takich jak anteny tubowe, anteny paraboliczne, anteny yagi, anteny panelowe, anteny spiralne itp. Niniejszy artykuł ma na celu dokładne zrozumienie anten panelowych i anten yagi oraz ich wzajemnego porównania.
Przegląd anten
Mówiąc najprościej, antena jest urządzeniem używanym do odbierania lub nadawania sygnałów poprzez przekształcanie energii elektrycznej w fale elektromagnetyczne i odwrotnie, umożliwiając w ten sposób communication. Anteny są urządzeniem łączącym nadajnik z wolną przestrzenią lub wolną przestrzeń z odbiornikiem w systemie communication. Jakość systemu komunikacji co1TP14, w szczególności komunikacji bezprzewodowej, będzie w dużej mierze zależeć od jakości i wydajności anteny. Istnieją pewne parametry anteny, takie jak zakres częstotliwości roboczych, zysk, kierunkowość, polaryzacja itp., które określają wydajność anteny. Anteny są podzielone na różne typy w oparciu o ich strukturę fizyczną, wzorce promieniowania, częstotliwości robocze itp. Kilka najbardziej popularnych typów anten opisano pokrótce poniżej.
Logiczna antena okresowa: Wieloelementowa, kierunkowa antena wąskostrumieniowa pracująca w szerokim zakresie częstotliwości. Anteny te są zwykle używane w zastosowaniach, w których wymagana jest zmienna szerokość pasma wraz z zyskiem anteny i kierunkowością.
Anteny przewodowe: Jeden z najprostszych typów anten, który wykorzystuje przewody przewodzące do przesyłania i odbierania sygnałów radiowych. Mogą to być anteny dipolowe lub monopolowe. Są one wykorzystywane w szerokim zakresie zastosowań, takich jak nadawanie, komunikacja bezprzewodowa i aplikacje radiowe lub montowane na pojazdach, statkach, budynkach itp.
Anteny przysłony: Ten typ anteny ma jedną lub więcej szczelin wyciętych na powierzchni w celu przyjmowania sygnałów. Są one zwykle używane w częstotliwościach mikrofalowych i mogą być wykorzystywane w takich zastosowaniach, jak satelity, samoloty i statki kosmiczne.
Anteny odblaskowe: Mogą to być anteny paraboliczne lub narożne, które wykorzystują zakrzywioną powierzchnię odbijającą do skupiania fal radiowych lub innych fal elektromagnetycznych. Są one używane głównie jako anteny zasilające i są wykorzystywane w zastosowaniach takich jak komunikacja satelitarna, systemy radarowe itp.
Anteny mikropaskowe: Jest to płaska antena, która składa się z metalowej łatki nadrukowanej na cienkim podłożu. Są one zwykle używane w urządzeniach elektronicznych ze względu na ich mały i kompaktowy rozmiar, łatwość instalacji i niewielką wagę.
Anteny macierzowe: Ten typ ma wiele małych anten ułożonych w określony sposób, aby działały jak pojedyncza antena. Są one łatwo konfigurowalne i dlatego są używane w aplikacjach o wysokim zysku, które wymagają kontroli wzoru promieniowania.
Czym jest płaska antena panelowa?
Płaska antena panelowa to antena kierunkowa który ma dipol umieszczony przed płaskim reflektorem. Mają one dużą powierzchnię zapewniającą wysoki zysk, a wąsko skupiona szerokość wiązki pomaga zminimalizować zakłócenia z innych sygnałów. Płaskie anteny panelowe są wykorzystywane w aplikacjach takich jak sieci Wi-Fi, sieci komórkowe, systemy RFID i CCTV. Antena panelowa jest zbudowana z wielu elementów ułożonych w siatkę, z których każdy składa się z indywidualnego dipola umieszczonego przed wspólnym reflektorem. Każdy element lub panel jest odpowiedzialny za nadawanie lub odbieranie sygnałów w określonym kierunku.
Co to jest antena Yagi?
Antena yagi to antena kierunkowa z dipolem jako elementem napędzającym, który działa jako źródło i elementy pasożytnicze, które są reflektorami i kierunkami połączonymi wzdłuż długości. Elementy pasożytnicze ponownie emitują swoje sygnały w nieco innej fazie niż element napędzający, wzmacniając w ten sposób sygnał w niektórych kierunkach i znosząc go w innych. Anteny Yagi są zwykle używane do transmisji radiowych i telewizyjnych, bezprzewodowych systemów telekomunikacyjnych, komunikacji punkt-punkt i odbioru dalekiego zasięgu.
Kluczowe różnice między płaskimi antenami panelowymi a antenami Yagi
Projekt i struktura: Płaskie anteny panelowe mają płaski i prostokątny kształt ze wspólnym odbłyśnikiem i elementami promieniującymi rozmieszczonymi wewnątrz panelu w układzie siatki. Anteny Yagi mają element napędzający, odbłyśnik i wiele elementów kierujących rozmieszczonych wzdłuż stałego elementu wiązki w układzie liniowym.
Zasada działania: Anteny panelowe działają poprzez podłączenie wielu elementów promieniujących do sieci zasilającej, zapewniając w ten sposób zasilanie anteny. Elementy te są rozmieszczone w różnych konfiguracjach, aby uzyskać pożądany wzór kierunkowości. Antena typu yagi działa w ten sposób, że element napędzający generuje fale elektromagnetyczne, a element odbijający umieszczony za elementem napędzającym odbija te fale do przodu. Umieszczone z przodu direktory kierują i skupiają odbite fale do przodu.
Zakres częstotliwości i szerokość pasma: Zarówno płaskie anteny panelowe, jak i anteny yagi są dostępne w szerokim zakresie częstotliwości i szerokości pasma. Częstotliwości pracy różnią się w zależności od dostawcy i producenta. Zazwyczaj anteny panelowe są dostępne w zakresie od 400 do 8000 MHz, a anteny yagi w zakresie od 30 do 3000 MHz. Anteny panelowe mają szeroki wzór promieniowania z szeroką szerokością wiązki, podczas gdy anteny yagi mają wąski wzór promieniowania z bardziej skupioną szerokością wiązki.
Wzmocnienie i kierunkowość: Anteny yagi i anteny panelowe są antenami kierunkowymi, ale anteny panelowe mają niższy zysk w porównaniu do anten yagi. Dzięki bardziej skupionej wiązce, anteny yagi mogą zazwyczaj przesyłać sygnały na większe odległości.
Instalacja i przenośność: Płaskie anteny panelowe mają minimalistyczną konstrukcję, dzięki czemu można je wygodnie montować na różnych powierzchniach. Mogą być używane zarówno do zastosowań stacjonarnych, jak i przenośnych. Nowoczesne anteny yagi są dostępne w kompaktowych rozmiarach, w przeciwieństwie do wcześniejszych, gdy były długie, a zatem można je łatwo zainstalować. Mają niedrogie wyposażenie i można je łatwo zamontować. Anteny Yagi są zwykle używane do zastosowań w stałych lokalizacjach, ale można je dostosować.
Rozmiar i wysyłka: Płaskie anteny panelowe i anteny yagi są dostępne w różnych rozmiarach. Anteny panelowe mają bardziej zwartą konstrukcję, dzięki czemu można je łatwo transportować. Anteny typu yagi, choć znacznie bardziej masywne z wydłużonymi elementami po bokach, większość z nich można zdekonstruować i zapakować, a zatem można je również wygodnie transportować.
Zalety i wady anten Yagi
Zalety:
- Wysokie wzmocnienie i wysoka kierunkowość
- Niedrogi sprzęt
- Łatwy w budowie, instalacji i utrzymaniu
Wady:
- Nieco ograniczona szerokość pasma i zakres częstotliwości
- Antena jest dość długa, co zapewnia większy zysk.
- Ograniczona mobilność
Zalety i wady płaskich anten panelowych
Zalety:
- Wszechstronność w zastosowaniach stacjonarnych i mobilnych
- Niskoprofilowa, opływowa konstrukcja
- Szersza szerokość wiązki
- Działa na bardzo wysokich częstotliwościach (odpowiednich dla aplikacji czasu rzeczywistego)
Wady:
- Ograniczony zasięg
- Niższe wzmocnienie
- Większa złożoność projektowania i konserwacji.
Jak wybrać odpowiednią antenę
Wymagania dotyczące wydajności: Należy wziąć pod uwagę kluczowe czynniki wydajności, takie jak częstotliwości robocze, szerokość pasma, zysk anteny, polaryzacja itp. W przypadku zastosowań o bardzo wysokim zakresie częstotliwości, anteny panelowe są lepsze niż anteny yagi. Podobnie, w przypadku krótszych odległości lub zastosowań, w których wysoki zysk jest mniej krytyczny, lepsze będą płaskie anteny panelowe. Należy również wziąć pod uwagę współczynnik fali stojącej napięcia, aby zapewnić wydajny transfer mocy i minimalne odbicie sygnału.
Ograniczenia fizyczne: Ważne jest, aby wziąć pod uwagę dostępną przestrzeń i opcje montażu. Anteny Yagi są zazwyczaj dłuższe, podczas gdy anteny panelowe mają większą powierzchnię. Należy rozważyć odpowiedni kształt i rozmiar wraz z parametrami wydajności.
Czynniki środowiskowe: W zależności od lokalizacji, antena musi być w stanie wytrzymać warunki środowiskowe. Anteny panelowe są zazwyczaj bardziej odporne na zakłócenia powodowane przez wiatr i inne czynniki środowiskowe. Anteny Yagi z długim wysięgnikiem i rozbudowaną strukturą detektora mogą być bardziej podatne na działanie wiatru.
Analiza kosztów: Kolejnym kluczowym parametrem do rozważenia jest koszt. Początkowy koszt zakupu i instalacji, koszt eksploatacji i zwrot z inwestycji to główne czynniki, które należy wziąć pod uwagę przy podejmowaniu decyzji między antenami płaskimi a antenami yagi.
Wnioski
W praktyce anteny odgrywają kluczową rolę w systemach telekomunikacyjnych i ich wydajności. Płaskie anteny panelowe i anteny yagi to dwa z najczęściej używanych typów anten. W tym artykule omówiono specyfikę każdej anteny i porównano je ze sobą. Charakterystyka wydajności, ograniczenia fizyczne, wykonalność instalacji i konserwacji, czynniki środowiskowe, koszt itp. to tylko niektóre z czynników, które należy wziąć pod uwagę przy wyborze anteny. Wybór odpowiedniej anteny ma kluczowe znaczenie dla zapewnienia optymalnej wydajności aplikacji.
PL 
EN 
FR 
AR 
NL 
DE 
IT 
PT 
ES 
RU 
KO