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八木アンテナとオムニアンテナの違い：方向・利得・通信範囲

八木・宇田アンテナは特定方向を重視し、オムニアンテナは通常、方位角方向にほぼ均一なカバーを目指します。選択は通信相手と妨害源がどこにあるかで決まります。名称だけで共通の距離、利得や帯域が決まるわけではありません。

八木アンテナの働き

給電素子と、構成に応じた反射器・導波器などの無給電素子が相互作用します。主ローブは通常、ブームに沿って導波器側へ向きます。

素子長、間隔、直径と給電が整合とパターンに影響します。再設計せず導波器を増やしても利得増加を保証しません。ビーム幅、副ローブと前後比も比較します。

全電力を無限に細い一本線へ集中するわけではありません。有限のビーム幅と主軸外の応答があります。各素子を直接制御して給電するアレイとも異なります。

理想的な垂直ダイポールは方位角方向に対称ですが、全仰角へ同じように放射しません。軸方向付近に最小があります。dBiの基準となる等方性放射源は別の理想化です。

コリニアは水平付近へエネルギーを集中させ、垂直ビームを狭くする場合があります。その面より大きく上や下にいる利用者には不利になることもあります。マスト、ケーブルと建物も実際の対称性を変えます。

9 dBiのアンテナは9 dBiの電力を発生しません。dBiは等方性基準に対する利得、WやdBmは電力の単位です。

自由空間の受信電力は送信電力、必要方向の両アンテナ利得、周波数、距離と損失に依存します。オムニを使うだけで幾何学的な減衰則が速くなるわけではありません。

交換によって目的方向の実現利得が5から11 dBiへ増え、ケーブルなどが同じならリンク予算は6 dB改善します。これは比較例で、八木とオムニの固定差ではありません。

kmへ換算するには感度、使用可能な電力、妨害、地形と余裕が必要です。すべての八木に15マイルを保証したり、オムニを2マイルに制限したりすることはできません。

八木は応答が小さい方向からの妨害の影響を減らせる場合があります。希望波と同じ方向から来る妨害には改善が小さいこともあります。信号対妨害比は最大利得だけで決まりません。

両端の偏波と姿勢を確認します。理想的な直線偏波間の角度差ψに対する電力係数はcos²ψで、45°では半分、約3.01 dBの損失です。どのずれにも20 dBという共通値はありません。

VSWR 1.5なら|Γ| = 0.2、入射電力の4%が反射します。受け入れられた96%がすべて放射されるとは限らず、材料損失もあります。

公表利得に不整合が含まれるかを確認し、同じ損失を二重に差し引かないでください。低いS11だけではパターンと放射効率を証明できません。