Un’antenna passiva non richiede alimentazione per un amplificatore integrato; un’antenna attiva incorpora elettronica alimentata, spesso un amplificatore a basso rumore nella ricezione. La differenza non è una soglia di guadagno: i dBi dell’antenna e i dB dell’amplificatore non sono la stessa specifica. Un’antenna passiva direttiva può avere un guadagno elevato senza alcun LNA.
Che cosa si intende per «attiva»
Nel confronto tra antenne riceventi, attiva indica normalmente un elemento radiante associato a un LNA, a filtri o ad altra elettronica. Nei sistemi a schiera il termine può includere moduli di trasmissione e ricezione o controllo del fascio. Prima di confrontare due prodotti, verifica quale significato usa la scheda tecnica.
Passiva non significa che un’antenna trasmittente funzioni senza energia: riceve la potenza RF dal trasmettitore. Significa che la struttura d’antenna non richiede una propria alimentazione per un circuito attivo integrato.
1. Alimentazione e compatibilità
Un’antenna attiva può essere alimentata tramite il cavo coassiale e un bias tee, oppure con un collegamento separato. Tensione, corrente, polarità e limiti del ricevitore devono corrispondere al modello. Non esiste un intervallo di tensione valido per qualsiasi antenna attiva.
Controlla anche se splitter, protezioni e adattatori lasciano passare la corrente continua sul percorso corretto. Un ricevitore dotato di alimentazione per antenna non deve essere collegato indiscriminatamente a qualunque accessorio. A impianto spento, la catena attiva può attenuare fortemente il segnale: non è garantito che si comporti come una buona antenna passiva.
2. Guadagno d’antenna e guadagno elettronico
Il guadagno in dBi descrive l’antenna rispetto a un radiatore isotropico e dipende da direzione, frequenza ed efficienza. Il guadagno di un LNA in dB descrive invece un rapporto tra potenze ai suoi porti. Un LNA da 20 dB non trasforma automaticamente una piccola antenna in una parabola da 20 dBi.
Per confrontare la sensibilità richiedi separatamente guadagno o efficienza dell’elemento, guadagno del circuito, figura di rumore e perdite dei collegamenti. Un unico numero commerciale chiamato «guadagno totale» può nascondere differenze importanti.
3. Rumore e posizione dell’amplificatore
Un LNA vicino all’antenna può ridurre l’impatto del rumore degli stadi successivi e delle perdite del cavo poste dopo di esso. Non recupera però un rapporto segnale/rumore già degradato all’ingresso e non distingue automaticamente il segnale desiderato dalle interferenze.
Per due stadi, la formula di Friis è Ftot = F1 + (F2 − 1)/G1, usando fattori e guadagni lineari. La figura di rumore in dB è 10 log10(F).
Esempio ideale con componenti adattati a 290 K: 3 dB di perdita prima di un LNA con figura di rumore 1 dB portano la figura complessiva a circa 4 dB. Mettendo prima lo stesso LNA, con guadagno 20 dB, e poi la perdita da 3 dB, il valore dei due stadi è circa 1,03 dB. L’esempio esclude il resto del ricevitore e serve a spiegare l’importanza dell’ordine dei componenti.
4. Segnali forti, linearità e filtraggio
Più amplificazione non significa sempre ricezione migliore. Un segnale forte può saturare il LNA o gli stadi successivi, generando distorsione e intermodulazione. Vicino a trasmettitori potenti, filtraggio e linearità possono essere più importanti di un ulteriore decibel di guadagno.
| Situazione | Cosa valutare |
|---|---|
| Cavo lungo, segnale pulito all’antenna | LNA vicino all’antenna, guadagno sufficiente e livello massimo in uscita. |
| Molti segnali forti o interferenti | Filtri, linearità, margine di compressione e possibile riduzione del guadagno. |
| Collegamento breve con livello già adeguato | Una soluzione passiva può semplificare alimentazione e dinamica. |
| Alimentazione limitata | Consumo reale, tensione e autonomia dell’intero sistema. |
Checklist per la scelta
- Definisci banda, polarizzazione, diagramma e interfaccia.
- Calcola le perdite del percorso alla frequenza utilizzata.
- Per un’antenna attiva, verifica figura di rumore, guadagno, filtraggio e linearità.
- Controlla alimentazione, protezioni e condizioni ambientali.
- Valida la qualità ricevuta, non soltanto il livello.
Il principio del rumore a cascata e i compromessi fra sensibilità e saturazione sono spiegati nella guida tecnica Marki Microwave. Per antenne e feed professionali, consulta le soluzioni SATCOM Dolph Microwave; verifica nella specifica di ciascun prodotto quali parti elettroniche siano incluse. I riferimenti sono in inglese.
