Co to jest antena kierunkowa?

W tym artykule omówimy następujące kwestie antena kierunkowa. Jest to szeroka kategoria anten, które mają wysoką kierunkowość i są dostosowane do różnych zastosowań. Po pierwsze, zrozumiemy znaczenie anten w communication. Wraz z rosnącą popularnością bezprzewodowej komunikacji co1TP8, anteny stały się kluczowym elementem nowoczesnych systemów komunikacji co1TP8.

Anteny odbierają i przesyłają sygnały radiowe bezprzewodowo przez media bezprzewodowe (fale elektromagnetyczne). Istnieje kilka rodzajów anten. Większość z tych anten jest podzielona na kategorie w oparciu o ich zastosowanie, kształt generowanej fali i zakres częstotliwości roboczych. W oparciu o kształt generowanej fali, anteny dzielą się na dwie główne kategorie, a mianowicie anteny dookólne i kierunkowe. W tym artykule pokrótce omówimy anteny kierunkowe, różne typy anten kierunkowych, ich zastosowania, zalety i wady. Na koniec określimy kilka kluczowych czynników, które należy wziąć pod uwagę przy wyborze anteny kierunkowej do danego zastosowania.

Co to jest antena kierunkowa?

Jak wspomniano powyżej, anteny są klasyfikowane na podstawie generowanego kształtu fali jako anteny dookólne i kierunkowe. Tutaj, Anteny dookólne generuje kształt fali, który zapewnia pokrycie 360 stopni we wszystkich kierunkach, podczas gdy antena kierunkowa zapewnia pokrycie ograniczone do sektora kąta. Wysoki zysk kierunkowy jest uważany za główną cechę anteny kierunkowej. Co więcej, większość anten kierunkowych może zmieniać kierunek elektronicznie, bez żadnego mechanicznego systemu wspomagającego. Jest to kolejna cecha charakterystyczna anten kierunkowych. Głównymi parametrami regulującymi te cechy są kierunkowość i wykres promieniowania anteny.

Anteny kierunkowe działają podobnie do wszystkich innych anten. Odbierają i transmitują sygnały radiowe generowane przez zaplecze RF, które generuje sygnały elektryczne. Te sygnały elektryczne są następnie podawane do syntezatora RF w celu zharmonizowania z wymaganą częstotliwością. W przypadku anten kierunkowych generowane sygnały radiowe są ściśle zawężane do wiązki skupionej w danym kierunku.

Rodzaje anten kierunkowych

Omówmy teraz pokrótce niektóre typy anten kierunkowych. Te anteny kierunkowe są klasyfikowane na podstawie ich wykresu promieniowania. Niektóre z najbardziej znanych typów anten kierunkowych to:

Anteny Yagi: Ten typ anteny składa się z wielu direktorów, które pomagają skierować wiązkę promieniowania w określonym kierunku. Anteny te są wykorzystywane głównie do nadawania programów telewizyjnych i radiowych. Anteny Yagi-Uda nadają się do zastosowań wymagających dużego zysku i wysokiej kierunkowości. Co więcej, anteny te są wykorzystywane w komunikacji punkt-punkt co1TP8.

Anteny paraboliczne: Anteny te składają się z paraboli z pełną płytą lub płytą z siatki drucianej jako odbłyśnikiem w celu uzyskania wiązki kierunkowej w każdym kierunku. Anteny paraboliczne są zaprojektowane tak, aby wytrzymać wiatry o dużej prędkości i zapewnić komunikację punkt-punkt na duże odległości. Co więcej, anteny paraboliczne są uważane za anteny precyzyjne, ze względu na ich zdolność do skupiania się na pojedynczym punkcie zainteresowania.

Anteny panelowe: Anteny panelowe są specjalnie zaprojektowane do montażu na wieżach i ścianach. Są szeroko stosowane w sieciach Wi-Fi i komórkowych. Mogą one zapewnić szeroki zasięg w porównaniu do innych typów anten kierunkowych i dlatego są używane zarówno w środowiskach wewnętrznych, jak i zewnętrznych.

Logiczne anteny okresowe: Te anteny są jak Anteny YagiJednak elementy dipolowe tych anten są umieszczone w sposób trójkątny, aby uzyskać logarytmiczne skalowanie częstotliwości sygnału radiowego. Osiąga się to poprzez zmniejszenie liczby elementów dipolowych wzdłuż linii zasilającej anteny. Anteny te mogą obsługiwać wysokie częstotliwości.

Anteny talerzowe: Anteny talerzowe są wyposażone w reflektor talerzowy, który wzmacnia zysk anteny. Anteny te są używane w systemach komunikacji satelitarnej, które wymagają dużego zysku.

Anteny sektorowe: Anteny te są montowane na wieżach sieci komórkowych, aby zapewnić transmisję do sektora obszaru. Najczęstsze sektory pokrywane przez te anteny to 60, 90 i 120 stopni. Anteny te są najczęściej używane w sieciach komórkowych i systemach Wi-Fi o wysokim zysku.

Symmetryczne anteny tubowe: Anteny te zostały zaprojektowane w celu uzyskania symmetrical powierzchni promieniowania w danym kierunku. Zapewniają dużą szerokość wiązki w porównaniu do innych anten kierunkowych. Są używane w zastosowaniach obronnych i lotniczych.

Zastosowania anteny kierunkowej

Omówiliśmy niektóre z kluczowych cech anten kierunkowych. Omówmy teraz niektóre z najważniejszych obszarów zastosowań anten kierunkowych. Główne obszary zastosowań anten kierunkowych są następujące:

• Nadawanie: Anteny kierunkowe, takie jak anteny talerzowe i paraboliczne, są szeroko stosowane w nadawaniu radiowym i satelitarnym. Ponadto anteny Yagi-Uda są wykorzystywane do celów nadawania radiowego i telewizyjnego.
• Telecommunications: W telekomunikacji anteny kierunkowe odgrywają kluczową rolę. Wiele aplikacji w telekomunikacji jest realizowanych przy użyciu anten kierunkowych. Anteny sektorowe i panelowe są szeroko stosowane w wieżach sieci komórkowych i systemach Wi-Fi. Co więcej, anteny spiralne i patchowe są wykorzystywane w różnych urządzeniach IoT do realizacji połączeń z większymi sieciami komórkowymi.
• Sieć bezprzewodowa: Anteny sektorowe i panelowe są szeroko stosowane w systemach Wi-Fi i systemach sieci komputerowych w celu osiągnięcia wysokiego zysku w pomieszczeniach. Co więcej, anteny kierunkowe odgrywają kluczową rolę w realizacji nowoczesnych sieci IoT.
• Łączność satelitarna co1TP8: Anteny talerzowe są stosowane w telekomunikacji satelitarnej ze względu na ich wysoki zysk i precyzję.
• Wojsko i obrona: Anteny kierunkowe, takie jak anteny spiralne, łatowe i logarytmiczne, są wykorzystywane w zastosowaniach wojskowych do komunikacji co1TP8, lokalizacji celów i śledzenia.

Zalety anteny kierunkowej

Niektóre z najważniejszych zalet anten kierunkowych są następujące:

• Anteny kierunkowe umożliwiają przesyłanie sygnałów radiowych z dużym zyskiem kierunkowym. Mogą one dostarczać sygnały o lepszej sile i jakości.
• Anteny kierunkowe mogą zapewnić szeroki zasięg, umożliwiając transmisję na większą odległość w porównaniu do anten dookólnych.
• Dzięki wysokiemu zyskowi kierunkowemu, anteny te umożliwiają transmisję nawet w bardzo zakłóconych środowiskach.

Wady anteny kierunkowej

Pomimo ich zalet, istnieją również pewne wady korzystania z anten kierunkowych. Obejmują one:

• Zapewniają one ograniczony obszar zasięgu. Anteny kierunkowe mogą zapewnić zasięg tylko dla danego obszaru lub sektora
• Ponieważ anteny kierunkowe muszą pokrywać z góry określony obszar, ich instalacja i konfiguracja są skomplikowane w porównaniu z antenami dookólnymi
• Anteny kierunkowe nie są tak elastyczne i wszechstronne jak anteny dookólne.

Porównanie anten dookólnych i kierunkowych

Przedstawiliśmy niektóre z głównych zalet i wad anten kierunkowych. Porozmawiajmy teraz o Antena kierunkowa a anteny dookólne. W porównaniu do anten dookólnych, anteny kierunkowe mogą zapewnić zasięg na ograniczonym obszarze, podczas gdy anteny dookólne zapewniają zasięg 360 stopni. Jednak w porównaniu do anten dookólnych, anteny kierunkowe mają lepszą wydajność w zakresie zakłóceń. Wynika to z ich wysokiego zysku kierunkowego. Innym aspektem, który należy wziąć pod uwagę, jest wszechstronność tych typów anten. Anteny dookólne są bardziej wszechstronne w porównaniu do anten kierunkowych ze względu na ich niewielkie rozmiary i prostą konstrukcję. Dlatego też anteny dookólne są szeroko stosowane w aplikacjach IoT w porównaniu do anten kierunkowych.

Jak wybrać odpowiednią antenę kierunkową?

Jeśli chodzi o wybór odpowiedniej anteny kierunkowej, należy pamiętać o różnych typach dostępnych anten kierunkowych. W zależności od typu anteny kierunkowej, zastosowanie anteny jest różne. Jednakże, w zależności od następujących czynników, możemy zawęzić nasze opcje. Czynniki te obejmują:

• Wymagany zakres częstotliwości pracy: Musimy określić wymagany zakres częstotliwości pracy. Pomoże to określić liczbę elementów dipolowych i rozmiar elementów reflektora w antenie.
• Wzmocnienie: Zapewni to właściwy dobór anteny do maksymalnych dopuszczalnych zakłóceń w sieci telekomunikacyjnej co1TP8.
• Szerokość wiązki: Oczekiwana szerokość wiązki anteny określi obszar pokrycia i kierunek pokrycia anteny.
• Środowisko pracy: Środowisko pracy pomoże określić zakłócenia i typ anteny, który pasuje do danego środowiska. Pomoże to również zrozumieć wymagania dotyczące zysku anteny.
• Instalacja: Wreszcie, ze względu na różnorodność anten kierunkowych, konieczne jest uwzględnienie specyficznych dla produktu wskazówek dotyczących instalacji i konfiguracji dostarczonych przez producenta.

Wnioski

W tym artykule omówiliśmy anteny kierunkowe i ich rodzaje. Opracowano różne typy anten kierunkowych z różnymi przypadkami użycia każdego typu. Ponadto omówiono zalety i wady anten kierunkowych, aby uzyskać wgląd w ich zastosowania. Na koniec przedstawiono kilka kluczowych czynników, które należy wziąć pod uwagę przy wyborze anteny kierunkowej.