Задача любой антенны заключается в приеме или передаче радиосигнала. Но это единственные общие черты оборудования. Существуют разные виды антенн, которые отличаются особенностями конструкции и функциональными возможностями. Подбирать товар надо под конкретные цели.
Основные виды антенн и их характеристики
Если сравнивать по месту установки, то все виды антенн радиосвязи можно разделить на две крупные группы: интегрированные и внешние. В компактных девайсах устанавливают встроенные модули. Это могут быть пружинные устройства, приемопередатчики на печатных платах, FPC и другие разновидности преобразователей.
они не отличаются высокой мощностью сигнала. Поэтому для многих задач подходят только внешние приемопередатчики.
Это общее описание оборудования, не дающее полной информации про виды антенн и их характеристики. Существует более сложная классификация по особенностям конструкции и принципу действия преобразователей радиосигнала. Рассмотрим базовые категории и модификации.
Штыревая
Также называется несимметричным вибратором или полудиполем. Изготавливается в форме стержня, расположенного перпендикулярно земле. В таких случаях земля служит проводником. Иногда вибратор размещают наклонно по отношению к земле. При монтаже по вертикали энергия равномерно распределяется по горизонтали (ненаправленный способ действия). Если же разместить изделия горизонтально, их можно будет отнести к одному из типов направленных антенн, но с сомнительными свойствами. Они не будут передавать и принимать энергию вдоль своей оси.
Габариты этого оборудования подбираются под длину радиоволны. По размерам можно понять, какие антенны бывают среди несимметричных штыревых вибраторов. По умолчанию длина штыря составляет 1/4 от волны. Но встречаются и другие варианты, например, 5/8, 1/2 или 3/4. Размеры подбирают под условия эксплуатации. Примечательно, что эти приемники редко монтируются стационарно. Обычно их устанавливают на автомобилях.
Диполь
Приемопередатчик получил это название за наличие двух стержней. Он работает в двух противоположных направлениях. Такой тип антенны задействован в теле- и радиовещании, беспроводной коммуникации, мобильных сетях, любительском радио и авиации. Его выбирают за простоту конфигурации, эффективность, надежность и универсальность.
Если сравнивать с полудиполем, то у диполя:
-
в два раза выше сопротивление излучения;
-
в два раза больше входное сопротивление;
-
в два раза меньше коэффициент направленности.
Диполь излучает энергию в оба полупространства, поэтому он относится к типу ненаправленных антенн. Но здесь есть и проблема. Если пользователь находится прямо под включенным передатчиком, он рискует остаться без радиосвязи.
Яги
Это оборудование также называется торцевым преобразователем радиосигнала. Подобные типы антенн включают в себя несколько параллельно размещенных в одной плоскости вибраторов. Обычно среди элементов есть один активный и несколько пассивных. Изобретение получило название в честь японского разработчика.
Этот прибор прост в управлении и обеспечивает прием в любых направлениях даже через стены. Он отличается мощным коэффициентом усиления, но все преимущества преобразователя раскрываются только при установке в правильном положении (с ориентацией на источник вещания). То есть оборудование относится к основным типам направленных антенн. Эти приемники и излучатели активно используется в телевидении, беспроводной связи и радиолокации.
Петля Пистолькорса
Конструируется из двух проводников, соединенных по краям. При подборе этого вида антенны уделяется внимание расстоянию между элементами, так как оно рассчитывается под длину волны.
К плюсам петли Пистолькорса относится высокое входное сопротивление. Также важно, что этот показатель легко настраивается за счет толщины проводников. Петлевой вибратор популярен в телевидении. Он хорошо ловит сигнал при отсутствии сильных помех.
Логопериодическая
Изготавливается из элементов разной длины, расположенных параллельно друг другу. Обеспечивает широту пропускания 10 к 1 и ведет прием в разных диапазонах. Этот преобразователь относится к сравнительно новым типам антенн, которые применяются в мобильной сфере. Его подключают в качестве репитера для распространения радиосигнала.
Коллинеарная
Состоит из последовательно соединенных вибраторов. Монтируется вертикально и действует во всех направлениях. Этот тип антенны устанавливают на базовых станциях и в авто. Размеры конструкции зависят от рабочей частоты и коэффициента замедления кабеля. Они влияют на габариты трех комплектующих:
-
штыря;
-
сегмента;
-
стакана.
Также они отражаются на расстоянии до колец.
Дискоконусная
Состоит из горизонтального диска и вертикального конуса. Отлично работает на разных частотах и обеспечивает радиосвязь на больших дистанциях в любых направлениях. Этот вид антенны характеризуется направленным принципом действия, но с широким углом излучения, высокой мощностью, непревзойденной чувствительностью и устойчивостью к помехам. Области применения:
-
спутниковая и мобильная связь;
-
радиолокационные и авиационные системы;
-
передача радиосигналов;
-
оборонные комплексы и системы безопасности.
Основные типы антенн, которые относятся к этой группе: параболические, плоские, гиперболические, сферические, конические. Форма конструкции влияет на ее возможности и сферу использования.
Общие характеристики
Мы рассмотрели типы антенн и их область применения. Теперь можно перечислить характеристики, которые есть у каждого приемника:
-
Интервал частот — полоса в которой работает приемник. Например, для улучшения беспроводной коммуникации подходят устройства с рабочим диапазоном 2.4+5.8GHz.
-
Коэффициент усиления. Этот показатель повлияет на уровень сигнала.
-
Диаграмма направленности. По этой диаграмме определяют наличие слепых зон и рассчитывают их размеры и расположение. По ней также можно узнать степень снижения качества приема при отклонении от правильного направления на цель.
-
Поляризация — вектор распространения электромагнитной волны. Рассмотрим, какие есть антенны по поляризации. Излучение может быть линейным, горизонтальным, вертикальным или круговым. Поляризация напрямую связана с рельефом, препятствиями, конкретной частотой и другими факторами.
-
Импеданс — показатель входного сопротивления. Влияет на КПД устройства.
-
КСВ — показывает согласованность работы антенны с передатчиком. Оптимальное значение этого коэффициента стремится к единице.
-
Максимальная мощность — влияет на уровень сигнала.
-
Формат разъема. Кроме основных типов антенн и их характеристик, важно еще знать, какие бывают разъемы. В противном случае вам придется покупать переходники. Например, многие приемники оснащаются стандартным и удобным гнездом SMA-Female (в том числе и логопериодические).
Это далеко не вся информация о том, какие бывают антенны. Существует много других уникальных продуктов со своими особенностями и возможностями.