Динамика отрасли

Что такое антенна?Классификация и сравнение антенн

2024-10-18 19:12:46

Что такое антенна?

Антенна является критически важным компонентом в системах беспроводной связи который преобразует электрические сигналы в электромагнитные волны (передача) и наоборот (прием). Его основные функции включают в себя:

  1. Преобразование энергии: преобразует высокочастотные электрические токи (направленные волны) в электромагнитные волны (передача) или улавливает электромагнитные волны для выработки электричества сигналов (прием).

  2. Направленное излучение/прием: оптимизирует эффективность передачи сигнала за счет направленной фокусировки и поляризационных характеристик.
    К ключевым рабочим параметрам относятся диаграмма направленности, коэффициент усиления, коэффициент напряжения стоячей волны (КСВН) и поляризация.


image.png

Классификация и сравнение антенн

По направленности

Всенаправленная антенна

  • Особенности: излучение на 360° в горизонтальной плоскости, ограниченная ширина луча по вертикали (аналогично диаграмме направленности лампочки).

  • Применение: покрытие Wi-Fi, вещание, покрытие территорий с низкой плотностью населения (например, сельские районы).

  • Примеры: монопольные антенны, потолочные купольные антенны.

  • Ограничения: Меньшее усиление (2–5 дБи), ограниченная дальность передачи.

Направленная антенна

  • Особенности: Фокусирует энергию в определенном направлении, высокий коэффициент усиления (до 30+ дБи), идеально подходит для связи «точка-точка» на большие расстояния.

  • Применение: Спутниковая связь, радары, городские базовые станции.

  • Примеры: антенны Яги-Уда, параболические тарелочные антенны, рупорные антенны.

  • Плюсы и минусы: Жертвует дальностью покрытия ради увеличенного расстояния передачи; требует точной юстировки.

По поляризации

Антенна с одной поляризацией

  • Особенности: Поддерживает только одну поляризацию (вертикальную или горизонтальную), требует отдельных передающих/приемных антенн.

  • Примеры использования: Открытые местности (например, горы, равнины).

Антенна с двойной поляризацией

  • Особенности: Сочетает в себе поляризацию ±45°, обеспечивает двунаправленную связь с одной антенной, снижает многолучевые помехи.

  • Примеры использования: городские базовые станции, коммуникационные среды с высокой плотностью.

По структуре и применению

Проволочные антенны

  • Особенности: Простая конструкция на основе проводов, подходит для средних и низких частот.

  • Примеры:

    • Дипольная антенна: всенаправленная, с умеренным коэффициентом усиления, широко используется для тестирования и общей связи.

    • Монопольная антенна: Компактная версия диполя, идеально подходит для мобильных устройств и транспортных средств.

    • Антенна Яги-Уда: Использует несколько рецепторов и отражателей, высокий коэффициент усиления (10–15 дБи), распространена при приеме телевидения и дальней связи.

Апертурные антенны

  • Особенности: Металлические поверхности или диэлектрические подложки, отлично подходят для высокочастотных характеристик.

  • Примеры:

    • Параболическая тарелочная антенна: сверхвысокий коэффициент усиления (до 30+ дБи), используется в спутниковых линиях связи и радиолокационных системах.

    • Патч-антенна: плоская, компактная конструкция, интегрированная в такие устройства, как модули GPS и смартфоны.

    • Рупорная антенна: широкая полоса пропускания, высокая мощность, используется для микроволновой связи и тестирования ЭМС.

По сценарию применения

Антенны для портативных устройств

  • Примеры: штыревые антенны, гибкие антенны FPC.

  • Особенности: Небольшой размер, простая интеграция, низкий коэффициент усиления, но достаточный для связи на короткие расстояния.

Антенны транспортных средств/базовых станций

  • Автомобильные антенны: магнитные или укороченные конструкции для мобильных сред.

  • Антенны базовых станций: Антенны из стекловолокна с высоким коэффициентом усиления, поддерживающие многодиапазонный и электрический наклон вниз для оптимизации покрытия городских районов.

Антенны специального назначения

  • Логопериодическая антенна: сверхширокополосная (например, 2,3–6,5 ГГц), используется в тестировании ЭМС и беспроводных сетях.

  • Протекающий фидерный кабель: обеспечивает покрытие в туннелях, метро и закрытых помещениях.

Сравнение характеристик распространенных антенн

Тип антенны

Диаграмма направленности

Диапазон усиления

Типичные сценарии использования

Плюсы и минусы

Дипольная антенна

Всенаправленный

2–3 дБи

Коммуникация общего назначения

Простой, но с низким коэффициентом усиления

Антенна Яги-Уда

Направленный

10–15 дБи

Прием ТВ, дальние линии связи

Высокий коэффициент усиления, узкая полоса пропускания

Параболическое блюдо

Направленный

20–30 дБи

Спутниковые, радиолокационные

Экстремальное усиление, требуется юстировка

Патч-антенна

Направленный

3–8 дБи

Мобильные устройства, GPS

Компактная, но ограниченная пропускная способность

Рупорная антенна

Направленный

15–25 дБи

Микроволновое и электромагнитное тестирование

Широкая полоса пропускания, громоздкая конструкция

Выбор антенны зависит от направленности, усиления, полосы частот и области применения:

  • Всенаправленные антенны подходят для широкого покрытия (например, Wi-Fi роутеры).

  • Направленные антенны (например, Yagi, параболические) отлично подходят для междугородних линий связи типа «точка-точка».

  • Антенны с двойной поляризацией повышают устойчивость в сложных городских условиях.
    Обеспечьте ≤ КСВ 1,5, чтобы свести к минимуму потери мощности при практическом развертывании.

Antenas 3.0, Поставщики и фабрика антенн

ЭБАЙТ является известными поставщиками Antenas 3.0 и фабрикой антенн, сосредоточьтесь на производство Antenas 3.0 для различных нужд. Подходит для  915MHZ, 868 МГц ,  433 МГц ,  417 МГц и т.д. Откройте для себя передовой Antenas 3.0, Разработан для обеспечения превосходной дальности действия и надежности беспроводной связи. Откройте для себя наш полный ассортимент антенн EBYTE, идеально подходящих для Интернета вещей, промышленных и и для личного использования. Получите подробные характеристики, отзывы экспертов и клиентов Поддержка всех в одном месте.     


label: Antenna Modules