Co to jest antena dookólna?

Anteny to urządzenia służące do obsługi komunikacji bezprzewodowej poprzez przekształcanie wymaganego sygnału informacyjnego w fale elektromagnetyczne. Anteny mogą być antenami nadawczymi lub odbiorczymi, można je podzielić na różne typy w oparciu o ich strukturę fizyczną, zakresy częstotliwości pracy lub tryby zastosowania.

Anteny dookólne są jednym z popularnych typów anten, które mogą odbierać i nadawać sygnały we wszystkich kierunkach, co czyni je idealnymi do wielu zastosowań, takich jak radia FM, routery Wi-Fi, telefony komórkowe itp.

Ten artykuł zawiera kompleksowy przegląd tego, czym jest antena dookólna, jak działa, jakie są jej zastosowania, zalety i wady, jak wybrać antenę itp.  

Co to jest antena dookólna?

Anteny dookólne są jednym z najważniejszych typów anten w komunikacji bezprzewodowej. W przeciwieństwie do antena kierunkowa Anteny dookólne, które skupiają energię w jednym kierunku, mają 360-stopniowy wzór odbioru i mogą emitować lub przechwytywać pola elektromagnetyczne o częstotliwości radiowej jednakowo we wszystkich kierunkach poziomych. Mają zrównoważony zysk na wszystkich częstotliwościach i mogą zapewnić spójne pokrycie na dużym obszarze, dzięki czemu idealnie nadają się do zastosowań, w których kierunek sygnału jest zmienny lub nie można go z góry określić.

Anteny dookólne i kierunkowe różnią się od siebie na podstawie kierunku promieniowania. Antena kierunkowa nie może odbierać i nadawać sygnałów we wszystkich kierunkach, tak jak antena dookólna. Jej wzór promieniowania jest ograniczony do około 45 do 90 stopni promienia. Antena kierunkowa koncentruje się na określonym kierunku i ma ograniczony obszar łączności, ale ma lepszą tolerancję na zakłócenia z innych kierunków, a tym samym może zapewnić wyższą przepustowość dla wybranego kierunku. Anteny dookólne, pomimo 360-stopniowego obszaru łączności, mają zwykle niższy zysk i wymagają większej mocy do przesyłania sygnałów na większą odległość.

Jak działają anteny dookólne?

Anteny dookólne mają wzór promieniowania w kształcie pączka, patrząc od góry z anteną w środku. Emitują równą moc we wszystkich kierunkach prostopadłych do osi, przy czym moc zmienia się wraz z kątem osi, zmniejszając się do zera na osi. Zasięg anteny dookólnej może wynosić do kilkuset metrów, ale różni się w zależności od kilku czynników, takich jak używana częstotliwość, moc wyjściowa nadajnika, wysokość i umiejscowienie anteny oraz otaczające środowisko.

Rodzaje anten dookólnych

Istnieją różne rodzaje anten dookólnych.

• Antena dipolowa: Antena dipolowa ma dwa elementy przewodzące, takie jak metalowe druty lub pręty zorientowane w linii prostej, a w środku anteny dipolowej materiały przewodzące są oddzielone izolatorem. Źródło napięcia RF znajduje się w środku anteny. Następnie napięcie i prąd przepływające przez te 2 elementy przewodzące wytwarzają sygnały elektromagnetyczne lub radiowe, które są wypromieniowywane we wszystkich kierunkach poza antenę.
• Antena monopolowa: Antena monopolowa jest prostym przewodnikiem w kształcie pręta, który jest zamontowany prostopadle nad płaszczyzną gruntu. Jest to połowa anteny dipolowej. Pręt przewodzący działa jak rezonator i promieniuje przychodzące sygnały we wszystkich kierunkach pionowych do długości anteny nad płaszczyzną uziemienia.
• Antena kolinearna: Antena kolinearna jest rodzajem półfalowej anteny dipolowej i ma wiele dipoli ułożonych pionowo jeden na drugim, co zwiększa zysk anteny w kierunku pionowym.
• Antena biczowa: Antena biczowa to metalowy drut lub pręt, który jest elastyczny. Są one najczęściej używane w przenośnych radiach, krótkofalówkach, antenach samochodowych itp.
• Antena naziemna: Anteny naziemne wykorzystują przewodzącą płaszczyznę uziemienia zamontowaną nad ziemią w celu poprawy wydajności anteny.

Zastosowania anten dookólnych

Anteny dookólne są używane tylko w zastosowaniach, w których kierunki sygnału nie są z góry określone lub muszą być dostępne z szerszego obszaru bez konieczności regulacji anteny.

• Sieci komórkowe: Anteny dookólne są stosowane w sieciach komórkowych, zapewniając zasięg we wszystkich kierunkach, umożliwiając użytkownikom z większego obszaru łączenie się z siecią komórkową.
• Routery Wi-Fi: Routery Wi-Fi i punkty dostępowe również wykorzystują anteny dookólne. Umożliwia to wielu użytkownikom i urządzeniom uzyskanie spójnego zasięgu sygnału w całym wyznaczonym obszarze.
• Nadawanie: Anteny dookólne odgrywają ważną rolę w nadawaniu programów radiowych i telewizyjnych, przesyłając sygnały we wszystkich kierunkach, dzięki czemu każdy w zasięgu nadawania może odbierać sygnał za pomocą zwykłej anteny.
• Transport morski i lotniczy: Przemysł morski i lotniczy wykorzystuje anteny dookólne w swoich systemach komunikacji, aby zapewnić zasięg we wszystkich kierunkach, umożliwiając statkom i samolotom komunikację z wieżami sygnałowymi, a także innymi statkami lub samolotami w regionie, niezależnie od ich orientacji.

Oprócz tych zastosowań, anteny dookólne są wykorzystywane w różnych innych branżach i systemach telekomunikacyjnych.

Zalety i wady anten dookólnych

Korzystanie z anten dookólnych ma wiele zalet.

• Szeroki zasięg: Jedną z kluczowych zalet jest 360-stopniowy zasięg. Zdolność do odbierania i nadawania sygnałów we wszystkich kierunkach w równym stopniu zapewnia szeroki obszar pokrycia, umożliwiając komunikację co1TP14 z wieloma urządzeniami we wszystkich kierunkach bez konieczności zmiany orientacji.
• Prosta konstrukcja i łatwość instalacji: Anteny dookólne mają prostą konstrukcję i są łatwiejsze w instalacji. Mogą pracować wydajnie bez konieczności precyzyjnego ustawiania lub regulacji.
• Opłacalność: Anteny dookólne są również opłacalne w porównaniu do anten kierunkowych.
• Łatwa instalacja: Anteny dookólne mogą nadawać i odbierać sygnały we wszystkich kierunkach, więc nie muszą być skierowane na cel podczas instalacji.

Anteny dookólne mają niewielką wadę w stosunku do anten kierunkowych pod względem zysku antenowego. W przypadku anten kierunkowych, ponieważ sygnał jest skupiony i skoncentrowany w określonym kierunku, mają one zwykle większy zysk i mogą nadawać na większe odległości niż anteny dookólne. Anteny dookólne są podatne na większą ilość zakłóceń sygnału, ponieważ podlegają zakłóceniom we wszystkich kierunkach.

Wybór anteny dookólnej

Przy wyborze anteny dookólnej należy wziąć pod uwagę kilka czynników, takich jak specyficzne wymagania aplikacji, zakres częstotliwości pracy, charakterystyki elektryczne, takie jak wzmocnienie, napięcie szczytowe i poziom zakłóceń, a także specyfikacje środowiskowe, takie jak siła wiatru, temperatura i ochrona odgromowa oraz szerokość pasma roboczego.

Aby skonfigurować antenę dookólną, należy wybrać centralną lokalizację, która ma minimalne przeszkody. Aby zoptymalizować działanie anteny dookólnej, należy umieścić ją w wyższej lokalizacji i dostosować jej kąt i kierunek, aby precyzyjnie dostroić siłę sygnału i zmaksymalizować zasięg.

Millimeter Wave Product, Inc. z siedzibą w USA, Tesswave w Chinach, Synergy Telecom Pvt. Ltd. z siedzibą w Indiach oraz Hefei Maniron Electronic and Technology Co., Ltd. z siedzibą w Chinach należą do trzech największych producentów anten dookólnych. Spośród różnych typów anten dookólnych, anteny dipolowe są najbardziej popularne i szeroko stosowane w aplikacjach.

Wnioski

W summary, anteny dookólne to anteny, które mogą nadawać i odbierać sygnały we wszystkich kierunkach równomiernie, co czyni je ważną częścią nowoczesnych systemów telekomunikacyjnych. Są one szeroko stosowane w sieciach komórkowych, routerach Wi-Fi oraz transmisjach radiowych i telewizyjnych. Dostępne są różne typy anten dookólnych, a wybór odpowiedniej anteny do danego zastosowania ma kluczowe znaczenie.

Anteny dookólne mają ogromny potencjał w przyszłości dzięki postępowi technologicznemu w obszarach takich jak 5G i IoT. Możliwości na rynku anten dookólnych są również napędzane przez wzrost liczby podłączonych urządzeń, wzrost zapotrzebowania na niezawodną i spójną transmisję danych oraz koncepcje takie jak inteligentne miasta.