Пассивная антенна не требует питания встроенного усилителя. Активная приёмная антенна объединяет излучающий элемент с питаемой электроникой, обычно малошумящим усилителем. Усиление антенны в дБи и усиление электронной схемы в дБ — разные характеристики. Наличие усилителя не означает автоматически лучшую связь в любых условиях.
Что входит в активную антенну
В приёмных устройствах это могут быть МШУ, фильтр и другие схемы. В активных антенных решётках термин может охватывать передающие и приёмные модули, а также управление лучом. Сначала уточните состав сравниваемых изделий.
Пассивная передающая антенна получает ВЧ-мощность от передатчика. Она не излучает без энергии: слово «пассивная» означает отсутствие собственной активной электроники, требующей дополнительного питания.
1. Питание и подключение
Питание может подаваться по отдельному проводу или по коаксиальному кабелю через инжектор. Напряжение, полярность и ток определяются конкретной моделью. Выход питания антенны на телевизоре или приёмнике подходит не ко всем активным антеннам.
Проверьте прохождение постоянного тока через делители, переходники и защитные устройства. Без питания встроенная схема может сильно ослаблять сигнал; активная антенна не обязана превращаться в полноценную пассивную после отключения.
2. Усиление и диаграмма направленности
Коэффициент усиления антенны относительно изотропного излучателя зависит от частоты, направления и эффективности. Пассивный отражатель или направленная решётка могут иметь высокий коэффициент усиления. Универсального ограничения «от 2 до 10 дБи» нет.
Усилитель повышает мощность на выходе относительно входа, но сам по себе не увеличивает апертуру и не делает диаграмму более узкой. Запрашивайте отдельно усиление антенного элемента, усиление схемы, коэффициент шума и потери кабеля. Одно рекламное значение «общего усиления» не раскрывает эти параметры.
3. Шум и положение первого каскада
МШУ возле антенны может уменьшить вклад последующих потерь и шума приёмника. Однако он усиливает и уже присутствующий входной шум. Испорченное до него отношение сигнал/шум не восстанавливается простым увеличением уровня.
Для двух каскадов используется Fобщ = F1 + (F2 − 1)/G1, где F и G — линейные величины. Значение в дБ вычисляют как 10 log10(F).
Идеализированный пример для согласованных компонентов при 290 K: потери 3 дБ перед МШУ с коэффициентом шума 1 дБ дают около 4 дБ в сумме. Если первым стоит этот МШУ с усилением 20 дБ, а затем те же потери, результат для двух каскадов составляет примерно 1,03 дБ. Остальная часть приёмника в этот пример не включена.
4. Сильные сигналы и перегрузка
Вблизи мощных передатчиков усилитель может перегружаться или перегружать следующий каскад. Возникают искажения и интермодуляция. Поэтому важны фильтрация, линейность, точка компрессии и максимальный уровень, а не только низкий коэффициент шума.
| Условия | Что проверить |
|---|---|
| Чистый сигнал у антенны, длинный кабель | Потери до МШУ и необходимое усиление всей цепи. |
| Мощные сигналы рядом | Фильтры, линейность и запас до перегрузки. |
| Короткое соединение и достаточная чувствительность | Возможность обойтись пассивной антенной. |
| Ограниченное питание | Потребление всего устройства, а не только антенного модуля. |
Практический порядок выбора
Определите диапазон, поляризацию, диаграмму, разъём и условия установки. Рассчитайте потери на рабочей частоте. Для активной антенны дополнительно проверьте питание и динамический диапазон. Результат оценивайте по качеству декодирования и ошибкам, а не только по уровню.
Подробное объяснение шума и перегрузки есть в материале Marki Microwave о чувствительности приёмников. При выборе антенн SATCOM Dolph Microwave уточняйте наличие активной электроники в спецификации конкретного изделия. Ссылки ведут на англоязычные материалы.
