Передающие антенны: типы, устройство и характеристики

Радиоволны беспроводной сети

Когда возникает потребность в беспроводной связи, необходима антенна. Она имеет возможность посылать или принимать электромагнитные волны для связи, где невозможно установить проводную систему.

Антенна является ключевым элементом этой беспроводной технологии. Радиоволны легко создаются и широко используются как для внутренней, так и для наружной связи из-за способности проходить через здания и путешествовать на большие расстояния.

Ключевые особенности передающих антенн:

1. Поскольку радиопередача носит всенаправленный характер, необходимость физического согласования передатчика и приемника не требуется.
2. Частота радиоволн определяет многие характеристики передачи.
3. На низких частотах волны могут легко проходить через препятствия. Однако их мощность падает с обратным квадратом относительно расстояния.
4. Более высокие частоты волн более склонны к поглощению, и они отражаются на препятствиях. Из-за большой дальности передачи радиоволн помехи между передачами являются проблемой.
5. В диапазонах VLF, LF и MF распространение волн, также называемых наземными волнами, следует за кривизной Земли.
6. Максимальные диапазоны пропускания этих волн составляют порядка нескольких сотен километров.
7. Передающие антенны используются для передач с низкой пропускной способностью, таких как радиопередача с амплитудной модуляцией (AM).
8. Передачи HF и VHF-диапазона поглощаются атмосферой, расположенной вблизи поверхности Земли. Однако часть излучения, называемая волной неба, распространяется наружу и вверх к ионосфере в верхней атмосфере. Ионосфера содержит ионизированные частицы, образованные излучением Солнца. Эти ионизированные частицы отражают волны неба обратно на Землю.

Распространение волн

• Распространение прямой видимости. Среди всех способов распространения этот наиболее часто встречающийся. Волна перемещается на минимальное расстояние, которое можно видеть невооруженным глазом. Далее нужно использовать передатчик усилителя, чтобы увеличить сигнал и передать его снова. Такое распространение не будет плавным, если на его пути передачи есть какое-либо препятствие. Эта передача используется для инфракрасных или микроволновых передач.
• Распространение земной волны от передающей антенны. Распространение волны на грунт происходит по контуру Земли. Такая волна называется прямой волной. Волна иногда изгибается из-за магнитного поля Земли и попадает в приемник. Такую волну можно назвать отраженной волной.
• Волна, распространяющаяся через земную атмосферу, известна как земная. Прямая волна и отраженная волна вместе дают сигнал на приемной станции. Когда волна достигает приемника, задержка прекращается. Кроме того, сигнал фильтруется во избежание искажения и усиления для четкого вывода. Волны передаются из одного места и где они принимаются многими приемопередающими антеннами.

Нужно ли запирать щиток

Дверца корпуса распределительного устройства должна двигаться без заедания, открываться свободно на угол более 95°, но не менее. Доступ к внутреннему электрооборудованию должен быть удобным как при установке аппаратной части, так и при обслуживании.

Квартирные щитки с автоматами (автоматическими выключателями) могут выпускаться изготовителем без дверец, если это согласовано с потребителем.

Оперативная панель с выводом управляющих органов располагается за дверцей и закрывает доступ к внутренним деталям, находящимся под напряжением.

Дверцы квартирных и этажных распределительных устройств должны быть заперты ключом. Если щиток расположен в квартире и оснащен автоматами, то запирание – необязательно.

По требованию потребителя в этажных распределительных устройствах (учетных, групповых) делаются дополнительные люки с запираемыми дверцами и доступом к управляющим органам оборудования отдельно для всех квартир на этаже.

При отсутствии дверец в квартирном щитке, оборудованном автоматическими выключателями, оперативная панель должна обладать устойчивостью к механическим повреждениям и ударам, нанесенным с силой 0,7 Дж.

Дверцы, которые можно не запирать ключом, оснащаются приспособлениями, что препятствуют случайному открыванию.

Слаботочные устройства, которые размещаются в отдельном отсеке распределительного щитка за металлической перегородкой, должны быть экранированы. Кроме того, перегородка из металла, чья толщина указана в конструкторской документации, служит еще и противопожарной защитой. Этот отсек снабжается отдельной закрывающейся на ключ дверцей.

Чтобы закрыть несанкционированный доступ к счетчикам учета э/ э, в квартирных и этажных РУ предусмотрены элементы конструкции, выполненные с возможностью опломбирования. В щитках, размещенных на этаже, ставятся пломбы на дверцы.

Распределительные устройства, в которых установлены счетчики, оснащаются прозрачными окнами, расположенными над ними, материал для изготовления которых должен быть ударопрочным.

Система координат измерения антенны

Рассматривая плоские модели, пользователь будет сталкиваться с показателями азимута плоскости и высоты плоскости паттерна. Термин азимут обычно встречается в отношении «горизонта» или «горизонтали», тогда как термин «высота» обычно относится к «вертикали». На рисунке плоскость xy является азимутальной плоскостью.

Диаграмма азимутальной плоскости измеряется, когда измерение выполняется, перемещая всю плоскость xy вокруг испытываемой приемопередающей антенны. Плоскость возвышения — это плоскость, ортогональная плоскости ху, например, плоскость yz. План плоскости возвышенности совершает обход всей плоскости yz вокруг испытываемой антенны.

Образцы (азимуты и диаграммы высоты) часто отображаются как графики в полярных координатах. Это дает пользователю возможность легко визуализировать, как антенна излучает во всех направлениях, как если бы она была уже «нацелена» или смонтирована. Иногда полезно нарисовать диаграммы направленности в декартовых координатах, особенно когда в шаблонах имеется несколько боковых лепестков и где важны уровни боковых лепестков.

Основные характеристики связи

Антенны являются основными компонентами любой электрической цепи, поскольку они обеспечивают взаимосвязь между передатчиком и свободным пространством или между свободным пространством и приемником. Прежде чем говорить о типах антенн, нужно знать их свойства.

Антенный массив — систематическое развертывание антенн, которые работают вместе. Индивидуальные антенны в массиве обычно имеют один и тот же тип и расположены в непосредственной близости, на фиксированном расстоянии друг от друга. Массив позволяет увеличить направленность, управление основными лучами излучения и боковыми пучками.

Все антенны характеризуются пассивным коэффициентом усиления. Пассивное усиление измеряется величиной dBi, которая связана с теоретической изотропной антенной. Считается, что она передает энергию одинаково во всех направлениях, но не существует в природе. Коэффициент усиления идеальной полуволновой дипольной антенны составляет 2,15 дБи.

EIRP, или эквивалентная изотропная излучаемая мощность передающей антенны является мерой максимальной мощности, которую теоретическая изотропная антенна излучала бы в направлении максимального усиления. EIRP учитывает потери от линий электропередач и разъемов и включает в себя фактическое усиление. EIRP позволяет рассчитывать реальную мощность и значения напряженности поля, если известны фактическое усиление и выходная мощность передатчика.

Терминология

ГОСТ Р 51628-2000 содержит:

Усиление антенны по направлениям

Оно определяется как отношение коэффициента усиления мощности в заданном направлении к усилению мощности опорной антенны в том же направлении. Стандартной практикой является использование изотропного излучателя в качестве эталонной антенны. При этом изотропный излучатель будет без потерь, излучает свою энергию одинаково во всех направлениях. Это означает, что коэффициент усиления изотропного излучателя равен G = 1 (или 0 ДБ). Обычно принято использовать блок dBi (децибелы относительно изотропного излучателя) для усиления по отношению к изотропному излучателю.

Усиление, выраженное в dBi, вычисляется по следующей формуле: GdBi = 10 * Log (GNumeric / GIsotropic) = 10 * Log (GNumeric).

Иногда в качестве эталона используется теоретический диполь, поэтому для описания коэффициента усиления по отношению к диполю будет использоваться единица dBd (децибелы относительно диполя). Этот блок, как правило, используется, когда речь идет об усилении всенаправленных антенн с более высоким коэффициентом усиления. В этом случае их усиление выше на 2,2 дБи. Поэтому если антенна имеет коэффициент усиления 3 дБн, общий коэффициент усиления будет 5,2 дБи.

Конструкция

При эксплуатации распределительных щитков на них воздействует тепло, влияет электричество, возможно механическое повреждение, поэтому их изготавливают из материалов, устойчивых к этим факторам.

Требования к материалам

Устройства I класса по степени защиты от поражения током выполняются из металла, но существует возможность дополнения другими материалами.

Корпуса или оболочки изделий II класса изготавливают из слабо или умеренно горючих материалов, которые устойчивы к воспламенению и по воспламеняемости относятся к В1 группе. Устанавливаются такие щитки на/в негорючие стены.

Изолирующие элементы устройств I и II классов, на которые крепятся детали под током, должны соответствовать по устойчивости к воспламенению ГОСТ Р 51321.3. Требования к теплостойкости корпусов или оболочек II класса указаны в этом же стандарте.

Материал, из которого выполняются оболочки щитков двух классов, подбирается с устойчивостью к ударам и другим механическим воздействиям силой 0,7 Дж, а корпуса I класса, должны быть еще и коррозионноустойчивыми.

Конструктивные особенности

Корпуса или оболочки щитков изготавливают в виде шкафов или ящиков, которые навешивают на стену.

Снять составную часть корпуса можно только в случае, если использовать специальный инструмент.

Прочность винтового крепежа при установке съемных элементов – согласно требованиям ГОСТ Р 51321.3.

Нужно знать, чтобы установить щиток: независимо от способа установки — навешивание или встраивание в нишу, щитки оснащаются элементами, с помощью которых крепятся к поверхности стены.

Устройства квартирного и этажного типа, что встраиваются в нишу, обрамляются конструкциями, закрывающими выступающие края стены.

Все электрические элементы, размещенные внутри щитков, должны быть так размещены, чтобы можно было свободно завести внешние кабели, присоединить аппараты к коммутационным зажимам.

Ширина луча 3 ДБ

Такая ширина луча (или ширина луча половинной мощности) антенны обычно определяется для каждой из главных плоскостей. Ширина луча 3 ДБ в каждой плоскости определяется как угол между точками основного лепестка, которые уменьшены от максимального усиления на 3 ДБ. Ширина луча 3 ДБ — угол между двумя синими линиями на полярном участке. В этом примере ширина луча 3 ДБ в этой плоскости составляет около 37 градусов. Антенны с широкой шириной луча обычно имеют низкий коэффициент усиления, а антенны с узкой шириной луча имеют более высокий коэффициент усиления.

Таким образом, антенна, которая направляет большую часть своей энергии в узкий луч, по крайней мере, в одной плоскости, будут иметь более высокий коэффициент усиления. Отношение «вперед-назад» (F/B) используется как показатель достоинства, который пытается описать уровень излучения со спины направленной антенны. В принципе, отношение «вперед-назад» — это отношение пикового усиления в прямом направлении к коэффициенту усиления на 180 градусов позади пика. Разумеется, в масштабе ДБ соотношение «вперед-назад» — это просто разница между пиковым усилением в прямом направлении и коэффициентом усиления на 180 градусов позади пика.

Классификация антенн

Существует множество видов антенн для различных применений, таких как связь, радиолокация, измерения, имитация электромагнитных импульсов (EMP), электромагнитная совместимость (EMC) и т. д. Некоторые из них предназначены для работы на узких полосах частот, в то время как другие предназначены для излучения/принимать импульсы переходного процесса. Показатели характеристик передающих антенн:

1. Физическая структура антенны.
2. Диапазоны частот работы.
3. Режим приложений.

Ниже приведены типы антенн в соответствии с физической структурой:

• проволочные;
• апертурные;
• отражающие;
• антенны объектива;
• микрополосковые антенны;
• массивные антенны.

Ниже приведены типы передающих антенн в зависимости от частоты работы:

1. Очень низкая частота (VLF).
2. Низкая частота (LF).
3. Средняя частота (MF).
4. Высокая частота (HF).
5. Очень высокая частота (ОВЧ).
6. Сверхвысокая частота (УВЧ).
7. Супер высокая частота (SHF).
8. Микроволновая волна.
9. Радиоволна.

Ниже приведены передающие и принимающие антенны в соответствии с режимами применения:

1. Связь точка-точка.
2. Приложения для вещания.
3. Радиолокационная связь.
4. Спутниковая связь.

Телевизионная антенна для цифрового ТВ

Для просмотра цифрового эфирного телевидения, кроме приставки DVB T2, нужна ещё и антенна. Существует мнение, что антенна для цифрового тв нужна специальная, обладающая необычными формами и специальными характтеристиками. На самом деле это не так. Несущие частоты цифровых мультиплексов имеют значения в Москве около 500 МГц, в начале дециметрового диапазона ДМВ, такую-же природу и форму, как и привычные электромагнитные волны телевидения аналогового. Сигналы цифрового тв будут с успехом приняты обычной дециметровой телевизионной антенной. При сложных условиях местности и большой удалённости от телецентра, следует применять дециметровую направленную антенну с усилителем. При небольшом удалении от передающей телевизионной вышки, можно использовать пассивную антенну ДМВ без усилителя. Хорошо зарекомендовали себя антенна «Локус» , «антенна Дельта», также применимы активные или пассивные «комнатные антенны».

Более того, практика показывает, что антенна для цифрового телевидения может быть более простой, с худшими характеристиками и меньшими размерами, чем антенна для устойчивого приёма в том-же месте аналогового телевидения дециметрового диапазона ДМВ. С успехом можно применять и самодельные антенны.

Самодельная телеантенна

Простые самодельные антенны применялись для просмотра телевизора всегда. Однако, в большинстве конкретных случаев, они были заметно менее эффективны по сравнению с геометрически выверенными антеннами заводского изготовления. С наступлением эры цифрового эфирного телевидения, применение самодельной антенны для цифрового тв очень часто бывает оправдано. Самодельная антенна для телевизора может быть изготовлена из любых подручных средств. Нередко можно встретить антенны, сделанные своими руками, изготовленные из очищенных электродов, омеднённых тракторных прокладок, толстой медной проволоки и т.д.. Главное — это две одинаковых токопроводящих детали, чтобы антенна была симметричной, телевизионный кабель со штекером, и стойка для крепления. Собираем, устанавливаем, настраиваем, то есть вращаем её в разные стороны и смотрим телевизор.

Самодельные телеантенны для цифрового тв

Наиболее часто используют следующие виды антенн для цифрового телевидения:

1. Штыревая телеантенна— на кусок антенного кабеля длиной 10 — 25 см надевается антенный штеккер, а второй конец кабеля очищается от внешней изоляции, слоя фольги и металлической оплётки. На растоянии 2 см от штекера антенна изгибается и вставляется в телевизор. Антенна может быть установлена вертикально или горизонтально.
2. Т-образная телеантенна— разновидность штыревой, в которой снятая с кабеля оплётка не удаляется, как в штыревой, а образует вместе с центральным проводником симметричный волновой вибратор.
3. Антенна для цифрового тв Восьмёрка— из куска проволоки длиной около 1м, подходит и кусок антенного кабеля,складывается восьмёрка так, чтобы соединения в центре не было, а получился промежуток 1 см. В этих точках разведённого соединения крепится любым способом антенный кабель, оплётка и центральный проводник. Сделанную таким образом телеантенну можно закрепить на картонную коробку из под обуви, а к противоположной стенке приклеить металлическую фольгу — своеобразный рефлектор.
4. Антенна для цифрового телевидения Банки— две металлические банки из-под сока, колы, или пива закрепляются на деревянной палке, или деревянной вешалке, на расстояние в несколько сантиметров. В банках делаются отверстия, в которые вставляется оплётка и проводник антенного кабеля.

Эффективность самодельных телевизионных антенн

Наблюдая самые разнообразные конструкции телевизионных антенн сделанных своими руками, легко сделать вывод, что все они, так или иначе повторяют конструкцию описанного выше симметричного полуволнового вибратора, только сделанного неправильно. Поэтому, можно однозначно утверждать, что кроме забавного внешнего вида, других достоинств самодельная телевизионная антенна не имеет. Если такая антенна установлена снаружи и поднята высоко, то её «удовлетворительная» работа определяется лишь хорошим месторасположением, и простейший вибратор в этом месте был бы ещё более эффективен. Если самодельная телевизионная антенна применяется в качестве комнатной, то эффективность её работы можно сравнить с кусочком мягкой проволоки, вставленным в антенный вход телевизора. Такую проволоку можно закрепить на окне, изогнуть оптимальным образом, и убедиться, что её приёмные свойства не менее эффективны.

Конструктивные особенности

Передающие антенны создают радиочастотное излучение, распространяющееся в пространстве. Приемные антенны выполняют обратный процесс: они получают радиочастотное излучение и преобразуют их в требуемые сигналы ,например, звук, изображение в телевизионных передающих антеннах и мобильном телефоне.

Самый простой тип антенны состоит из двух металлических стержней и известен как диполь. Одним из наиболее распространенных типов является монопольная антенна, состоящая из стержня, расположенного вертикально к большой металлической доске, которая служит в качестве заземленной плоскости. Установка на транспортных средствах обычно является монополем, а металлическая крыша транспортного средства служит в качестве заземления. Устройство передающей антенны, ее форма и размер определяют рабочую частоту и другие характеристики излучения.

Одним из важных атрибутов антенны является ее направленность. В связи между двумя фиксированными целями, как и в связи между двумя фиксированными станциями передачи, или в радиолокационных применениях требуется антенна, чтобы напрямую передавать энергию передачи в приемник. И наоборот, когда передатчик или приемник не является стационарным, как в сотовой связи, требуется ненаправленная система. В таких случаях требуется всенаправленная антенна, которая равномерно принимает все частоты во всех направлениях горизонтальной плоскости, а в вертикальной плоскости излучение неравномерно и очень мало, как у Кв передающей антенны.

ВИДЫ И ТИПЫ АНТЕНН

Известно множество конструкций радиоантенн. Наиболее удачные из них стали массовыми.

Самые простые и, возможно, самые распространенные — диполь и четвертьволновая антенна. Первый состоит из двух проводников длиной около четверти волны каждый; второй — из одного проводника длиной около четверти волны. Четвертьволновую антенну часто называют «штырем». Диполь и «штырь» — это узкополосные радиоантенны с коэффициентом усиления 2 — 5 дБ.

Штыревая антенна одинаково излучает/принимает сигнал во всех направлениях в плоскости, перпендикулярной своей оси. Вдоль оси излучение отсутствует. Такие радиоантенны используют, если взаимное положение передающего и принимающего устройств все время меняется. Поэтому «штыри» часто можно видеть на автомобилях, портативных радиоприемниках, рациях, WiFi-роутерах.

Простота конструкции способствует применению и в случае относительно неподвижных объектов: знаменитая комнатная телевизионная антенна «усы» — не что иное, как диполь. Для того, чтобы нивелировать недостатки, связанные с узкой полосой пропускания, «усы» делают телескопическими, и их можно подстраивать на нужную длину волны.

В качестве уличных ТВ-антенн часто можно увидеть «волновой канал» — узкополосную направленную радиоантенну с коэффициентом усиления 5 — 12 дБ (в зависимости от модификации). Она изобретена в 1926 году Синтаро Уда и Хидэцугу Яги из Имперского университета Тохоку (Япония). Яги запатентовал изобретение, и для антенны стали использовать второе название — Яги.

В конструкции используется один активный элемент (диполь), соединенный с линией передачи. Его размер сопоставим с половиной длины волны. На одной штанге с диполем крепятся пассивные элементы:

• рефлектор (длиннее диполя);
• директор (короче диполя).

Основной прием (передача) «волнового канала» идет в направлении директора. Директоров может быть несколько. Добавление каждого нового элемента повышает коэффициент усиления и уменьшает угол действия (повышает направленность).

Альтернативой «волновому каналу» при приеме телевизионного сигнала служит логопериодическая антенна. Она внешне напоминает антенну Яги, но у нее другая конфигурация. Эта широкополосная радиоантенна с коэффициентом усиления 6 — 7 дБ изобретена в 1958 году Дуайтом Исбеллом и Раймондом Духамелем в Университете штата Иллинойс (США).

Логопериодическая антенна состоит из ряда активных элементов (диполей), расположенных в порядке убывания их длины. Добавление новых элементов увеличивает полосу пропускания. Пик диаграммы направленности находится со стороны более короткого диполя.

Что касается еще одной популярной конструкции — панельной антенны (патч), то она наиболее часто применяется для WiFi, GSM, 3G, 4G, GPS. Такая узкополосная направленная радиоантенна с коэффициентом усиления 5 — 10 дБ представляет собой прямоугольную (иногда эллиптическую) пластину и пластину-отражатель (экран), разделенные слоем диэлектрика.

Наибольшее распространение конструкция получила, начиная с 70-х годов 20-го века, когда панельные антенны стали массово применять на печатных платах. Длина стороны прямоугольной пластины патча сопоставима с половиной длины волны, если между пластиной и экраном находится воздух или другой материал со схожей диэлектрической проницаемостью.

Параболическую антенну можно получить из любой, поместив ее в фокус отражателя. «Тарелка» делает произвольную антенну узконаправленной, доводя коэффициент усиления до 30-40 дБ. В распоряжении ученых есть несколько гигантских отражателей с усилением 80 дБ, которые используются в составе радиотелескопов.

Полоса пропускания зависит от радиоантенны, помещенной в фокус. Спутниковая антенна — другое название, полученное из-за использования для приема спутникового ТВ.

Для того, чтобы сделать полосу пропускания шире или использовать в работе несколько диапазонов, изготавливают комбинированные конструкции — несколько в одной. Например, распространены наружные ТВ-антенны Яги для дециметровых волн, совмещенные с диполем для метровых волн.

Передающие и приемные источники

Передающее устройство — основной источник радиочастотного излучения. Этот тип состоит из проводника, интенсивность которого колеблется со временем и преобразует его в радиочастотное излучение, распространяющееся в пространстве. Приемная антенна — устройство для приема радиочастот (RF). Она выполняет обратную передачу, выполняемую передающей, получает радиочастотное излучение, преобразует его в электрические токи в электрической цепи антенны.

Телевизионные и радиовещательные станции используют передающие антенны для передачи определенных типов сигналов, которые распространяются по воздуху. Эти сигналы обнаруживаются приемными антеннами, которые преобразуют их в сигналы и принимаются соответствующим устройством, например, телевизором, радио, мобильным телефоном.

Радиоприемные и телевизионные приемные антенны предназначены исключительно для приема радиочастотного излучения, и они не производят радиочастотное излучение. Устройства сотовой связи, например, базовые станции, повторители и мобильные телефоны оснащены назначенными передающими и приемными антеннами, которые излучают радиочастотное излучение и обслуживают сети сотовой связи в соответствии с технологиями сетей связи.

Разница между аналоговой и цифровой антенной:

1. Аналоговая антенна имеет переменный коэффициент усиления и работает в диапазоне 50 км для DVB-T. Чем дальше пользователь находиться от источника сигнала, тем хуже сигнал.
2. Для приема цифрового ТВ — пользователь получает либо хорошее изображение, либо изображение вообще. Если он находится далеко от источника сигнала, то не получает никакого изображения.
3. Передающая цифровая антенна имеет встроенные фильтры для снижения шума и улучшения качества изображения.
4. Аналоговый сигнал передается непосредственно на телевизор, в то время как цифровой необходимо сначала декодировать. Это позволяет исправить ошибки, а также данные как сжатие сигнала для получения дополнительных функций в качестве дополнительных каналов, EPG, Pay TV, интерактивных игр и т. д.

Как настроить комнатную антенну

Как говорилось выше простые изделия со стержневой конструкцией работают в метровом, а рамочные в дециметровом диапазоне. Для качественного приема сигнала при достаточной дальности от передающей станции лучше использовать комбинированные устройства, снабженные усилителем.

Настройка ТВ антенны

1. Разместить изделие как можно ближе к ТВ-приемнику так, чтобы рядом оказался оконный проем.
2. Вначале надо настроить изображение на станции, вещающие в метровом диапазоне. Нужно выдвигать/ вдвигать, менять угол между телескопическими стержнями до тех пор, пока не будет найдено положение с хорошей картинкой и звуком.
3. Для поиска качественного изображения и звуковой дорожки в ДМВ диапазоне требуется поворачивать рамку.
4. Если изделие снабжено усилителем, воспользуйтесь регулятором, чтобы установить требуемое усиление, опять-таки, выбирая то положение, которое характеризуется лучшим изображением/ звуком.

Хотя телевизионная техника постоянно усовершенствуется, многие пользователи успешно применяют простые бытовые антенны уличного/ комнатного размещения, активного или пассивного типа.

Запирать ли распределительный щиток — о некоторых аспектах безопасности

https://electrotorg.ru/elektromontazhnoe-oborudovanie/raspredelitelnye-shchity-shkafy-upravleniya/

Правила изготовления и эксплуатации распределительных щитков различного назначения и с разным наполнением перечислены в ГОСТ Р 51628-2000. Этот стандарт предназначен как для вновь строящихся общественных или многоквартирных сооружений и индивидуальных построек, так и для уже действующего жилищного фонда.

Дипольные передатчики

Дипольные антенны являются наиболее распространенным всенаправленным типом и распространяют радиочастотную (RF) энергию на 360 градусов в горизонтальной плоскости. Эти устройства сконструированы так, чтобы быть резонансными с половиной или четвертью длины волны применяемой частоты. Она может быть такой же простой, как два куска провода, нужной длины, или может быть инкапсулирована.

Диполь используется во многих корпоративных сетях, небольших офисах и для домашних нужд (SOHO). Она имеет типичный импеданс, позволяющий согласовать ее с передатчиком для максимальной передачи мощности. Если антенна и передатчик не совпадают, на линии передачи будут возникать отражения, которые ухудшают сигнал или даже могут повредить передатчик.

Направленный фокус

Направленные антенны фокусируют излучаемую мощность на узкие лучи, обеспечивая значительный выигрыш в этом процессе. Свойства ее также являются взаимными. Характеристики передающей антенны, такие как импеданс и усиление, также применимы к приемной антенне. Вот почему одна и та же антенна может использоваться как для отправки, так и для приема сигнала. Усиление сильно направленной параболической антенны служит для усиления слабого сигнала. Это одна из причин, почему они часто используется для связи на большие расстояния.

Обычно используемой направленной антенной является массив Яги-Уда, называемый Яги. Она была изобретена Шинтаро Уда и его коллегой Хидецугу Яги в 1926 году. Яги-антенна использует несколько элементов для формирования направленного массива. Один управляемый элемент, обычно диполь, распространяет радиочастотную энергию, элементы, расположенные непосредственно перед и за ведомым элементом, повторно излучают радиочастотную энергию по фазе и вне фазы, усиливая и замедляя сигнал соответственно.

Эти элементы называются паразитными элементами. Элемент за ведомым называется отражателем, а элементы перед ведомым устройством называются директорами. Антенны Yagi имеют ширину луча в диапазоне от 30 до 80 градусов и могут обеспечить более чем 10 дБи пассивного усиления.

Параболическая антенна является наиболее знакомым типом направленной антенны. Парабола — симметричная кривая, а параболический отражатель – это поверхность, которая описывает кривую при 360-градусном вращении — тарелке. Параболические антенны используются для междугородных линий связи между зданиями или большими географическими районами.

Полунаправленные секционные излучатели

Патч-антенна представляет собой полунаправленный излучатель с использованием плоской металлической полосы, установленной над землей. Излучение от задней части антенны эффективно обрезается наземной плоскостью, повышая направленность вперед. Этот тип антенны также известен как микрополосковая антенна. Он обычно прямоугольный и заключен в пластиковый корпус. Этот тип антенны может быть изготовлен стандартными методами печатной платы.

Патч-антенна может иметь ширину луча от 30 до 180 градусов и типичный коэффициент усиления 9 ДБ. Секционные антенны — это другой тип полунаправленной антенны. Секторные антенны обеспечивают диаграмму направленности сектора излучения и обычно устанавливаются в массиве. Ширина луча для секторной антенны может составлять от 60 до 180 градусов, причем типичным является 120 градусов. В секционированном массиве антенны монтируются вплотную друг к другу, обеспечивая полный охват на 360 градусов.