Завдання будь-якої антени полягає в прийомі або передачі радіосигналу. Але це єдині спільні риси обладнання. Існують різні види антен, які відрізняються особливостями конструкції та функціональними можливостями. Вибирати товар потрібно з урахуванням конкретних цілей.

Основні види антен та їхні характеристики

Якщо порівнювати за місцем установки, то всі види антен радіозв'язку можна розділити на дві великі групи: інтегровані та зовнішні. У компактних девайсах встановлюють вбудовані модулі. Це можуть бути пружинні пристрої, приймачі-передавачі на друкованих платах, FPC та інші різновиди перетворювачів.

Вони не відрізняються високою потужністю сигналу. Тому для багатьох завдань підходять тільки зовнішні прийомопередавачі.

Це загальний опис обладнання, що не дає повної інформації про види антен та їхні характеристики. Існує більш складна класифікація за особливостями конструкції та принципом дії перетворювачів радіосигналу. Розглянемо базові категорії та модифікації.

Штирова

Також називається несиметричним вібратором або напівдиполем. Виготовляється у формі стрижня, розташованого перпендикулярно до землі. У таких випадках земля слугує провідником. Іноді вібратор розміщують похило відносно землі. При монтажі по вертикалі енергія рівномірно розподіляється по горизонталі (неспрямований спосіб дії). Якщо ж розмістити вироби горизонтально, їх можна буде віднести до одного з типів спрямованих антен, але з сумнівними характеристиками. Вони не передаватимуть і не прийматимуть енергію вздовж своєї осі.

Габарити цього обладнання підбираються відповідно до довжини радіохвилі. За розмірами можна зрозуміти, які антени бувають серед несиметричних штирьових вібраторів. За замовчуванням довжина штиря становить 1/4 від довжини хвилі. Але зустрічаються й інші варіанти, наприклад, 5/8, 1/2 або 3/4. Розміри підбирають відповідно до умов експлуатації. Примітно, що ці приймачі рідко монтуються стаціонарно. Зазвичай їх встановлюють на автомобілях.

Диполь

Приймач-передавач отримав цю назву за наявність двох стрижнів. Він працює у двох протилежних напрямках. Такий тип антени використовується в теле- та радіомовленні, бездротовій комунікації, мобільних мережах, аматорському радіо та авіації. Його обирають за простоту конфігурації, ефективність, надійність та універсальність.

Якщо порівнювати з напів диполем, то у диполя:

  • удвічі вищий опір випромінювання;

  • удвічі більший вхідний опір;

  • удвічі менший коефіцієнт спрямованості.

Диполь випромінює енергію в обидва півпростори, тому він належить до типу ненаправлених антен. Але тут є проблема. Якщо користувач знаходиться прямо під увімкненим передавачем, він ризикує залишитися без радіозв'язку.

Ягі

Це обладнання також називають торцевим перетворювачем радіосигналу. Такі типи антен містять кілька вібраторів, розміщених паралельно в одній площині. Зазвичай серед елементів є один активний і кілька пасивних. Винахід отримав назву на честь японського розробника.

Цей прилад простий в управлінні і забезпечує прийом у будь-яких напрямках навіть через стіни. Він відрізняється потужним коефіцієнтом підсилення, але всі переваги перетворювача розкриваються тільки при встановленні в правильному положенні (з орієнтацією на джерело мовлення). Тобто обладнання відноситься до основних типів спрямованих антен. Ці приймачі та випромінювачі активно використовуються в телебаченні, бездротовому зв'язку та радіолокації.

Петля Пістолькорса

Конструюється з двох провідників, з'єднаних по краях. При підборі цього виду антени приділяється увага відстані між елементами, оскільки вона розраховується під довжину хвилі.

До плюсів петлі Пістолькорса належить високий вхідний опір. Також важливо, що цей показник легко налаштовується за рахунок товщини провідників. Петльовий вібратор популярний у телебаченні. Він добре ловить сигнал за відсутності сильних перешкод.

Логоперіодична

Виготовляється з елементів різної довжини, розташованих паралельно один до одного. Забезпечує смугу пропускання 10:1 і здійснює прийом у різних діапазонах. Цей перетворювач належить до порівняно нових типів антен, які застосовуються у мобільній сфері. Його підключають як ретранслятор для поширення радіосигналу.

Колінеарна

Складається з послідовно з'єднаних вібраторів. Монтується вертикально і діє у всіх напрямках. Цей тип антени встановлюють на базових станціях і в автомобілях. Розміри конструкції залежать від робочої частоти та коефіцієнта загальмовування кабелю. Вони впливають на габарити трьох комплектуючих:

  • штиря;

  • сегмента;

  • чашки.

Також вони позначаються на відстані до кілець.

Дискоконусна

Складається з горизонтального диска та вертикального конуса. Відмінно працює на різних частотах і забезпечує радіозв'язок на великих відстанях у будь-яких напрямках. Цей вид антен характеризується спрямованим принципом дії, але з широким кутом випромінювання, високою потужністю, неперевершеною чутливістю та стійкістю до перешкод. Сфери застосування:

  • супутниковий та мобільний зв'язок;

  • радіолокаційні та авіаційні системи;

  • передача радіосигналів;

  • оборонні комплекси та системи безпеки.

Основні типи антен, що належать до цієї групи: параболічні, плоскі, гіперболічні, сферичні, конічні. Форма конструкції впливає на її можливості та сферу застосування.

Загальні характеристики

Ми розглянули типи антен та їхню сферу застосування. Тепер можна перелічити характеристики, які є у кожного приймача:

  1. Інтервал частот — діапазон, у якому працює приймач. Наприклад, для поліпшення бездротового зв’язку підходять пристрої з робочим діапазоном 2.4+5.8GHz.

  2. Коефіцієнт підсилення. Цей показник вплине на рівень сигналу.

  3. Діаграма спрямованості. За цією діаграмою визначають наявність сліпих зон і розраховують їх розміри та розташування. За нею також можна дізнатися ступінь зниження якості прийому при відхиленні від правильного напрямку на ціль.

  4. Поляризація — вектор поширення електромагнітної хвилі. Розглянемо, які є антени за поляризацією. Випромінювання може бути лінійним, горизонтальним, вертикальним або круговим. Поляризація безпосередньо пов'язана з рельєфом, перешкодами, конкретною частотою та іншими факторами.

  5. Імпеданс — показник вхідного опору. Впливає на ККД пристрою.

  6. КСВ — показує узгодженість роботи антени з передавачем. Оптимальне значення цього коефіцієнта наближається до одиниці.

  7. Максимальна потужність — впливає на рівень сигналу.

  8. Формат роз'єму. Окрім основних типів антен та їхніх характеристик, важливо також знати, які бувають роз'єми. Інакше вам доведеться купувати перехідники. Наприклад, багато приймачів оснащені стандартним і зручним роз'ємом SMA-Female (у тому числі й логоперіодичні).

Це далеко не вся інформація про те, які бувають антени. Існує багато інших унікальних продуктів зі своїми особливостями та можливостями.

Які ще є типи антен

Це обладнання буває широкосмуговим і вузькосмуговим. Що стосується форми, то варто виділити рамкові та V-подібні моделі. Якщо порівнювати за поширенням радіохвиль, то тут виділяються всенаправлені (ненаправлені) та спрямовані категорії пристроїв. У спрямованих — більш потужний прийом, оскільки ступінь посилення залежить від ширини променя. Але якщо відхилитися від потрібного напрямку, сигнал помітно погіршиться або взагалі зникне.

Пристрої з вузьким променем призначені для збільшення потужності сигналу та захисту від перешкод. З розглянутих видів антен до них можна віднести логоперіодичні моделі та Яги.

Як підібрати відповідний вид антени

При виборі цих товарів враховують такі критерії:

  • призначення та тип виробу;

  • потужність і коефіцієнт підсилення;

  • діапазон частот;

  • тип роз'єму.

Окрім типів і характеристик антен, важливо врахувати умови експлуатації. Від них залежатиме ефективність роботи гаджета.

Висновки

Величезна різноманітність модифікацій дозволяє підібрати перетворювач під будь-які цілі та сфери застосування. Але якщо ви погано орієнтуєтеся у призначенні та особливостях цієї продукції, краще зверніться до фахівця A-Radio та попросіть допомогти у виборі товару.