Радиоантенны бывают, в частности, дипольными, монопольными, рамочными, Яги, патч-, рупорными и зеркальными. Выбор зависит от частоты, поляризации, места и покрытия. Одна форма не гарантирует дальность или скорость передачи.
Диполь: два плеча
Общая длина полуволнового диполя приблизительно λ/2. Диаметр проводника, питание и окружение изменяют реальную резонансную длину. Идеальная диаграмма максимальна поперёк оси проводника и имеет нули вдоль неё.
Максимальная направленность идеального полуволнового диполя без потерь — около 1,64 в линейном отношении, или 2,15 dBi, а не 1,64 dBi. Потери и рассогласование изменяют реализованный коэффициент усиления.
В плоскости, перпендикулярной оси идеального диполя, диаграмма равномерна, но это не изотропное излучение во все пространственные направления. Ориентация диполя важна для поляризации и покрытия.
Монополь и обратный ток
Монополь работает с предусмотренной проводящей плоскостью, противовесами или, например, кузовом автомобиля. Размеры и форма этого пути обратного тока меняют импеданс и диаграмму. Это не обязательно отдельный заземляющий стержень.
Монополь не обязан иметь усиление на 5–10 dB меньше диполя. Модель над бесконечной идеальной плоскостью и реальная установка задают разные условия сравнения.
Рамка: важен электрический размер
Рамка, малая по сравнению с λ, отличается от рамки с периметром около длины волны. Настройка, эффективность и диаграмма зависят от геометрии и питания.
Ферритовая антенна некоторых приёмников — ещё одна компактная реализация. Её свойства нельзя без анализа переносить на большую передающую рамку.
Яги и преимущественное направление
Питаемый элемент взаимодействует с пассивными элементами, например рефлектором и директорами. Длины, интервалы и питание составляют единый проект. Добавление стержней без настройки не гарантирует роста усиления.
Помимо максимума проверяйте полосу, отношение вперёд-назад и боковые лепестки. Для вещания должны подходить фактические приёмные диапазоны.
Патч и решётка
Патч — плоская излучающая структура, зависящая от подложки, проводящей плоскости и питания. Он может использоваться отдельно или в решётке. Поляризация определяется проектом, а не только прямоугольной формой.
Решётка означает расположение нескольких элементов. Не каждая имеет электронное сканирование и не каждый элемент соответствует независимому потоку MIMO. Возможности задаются питающей сетью и радиосистемой.
Рупор и параболический отражатель
Рупор переводит поле направляющей структуры к излучающей апертуре. Отражатель вместе с облучателем создаёт направленную апертуру. Частота, размер и освещение влияют на усиление и ширину луча.
Для направленных микроволновых линий важны трасса и механическая стабильность. Высокое усиление может требовать более точного наведения и контроля движения.
Выбор для радиостанции
| Параметр | Проверка |
|---|---|
| Частота | Усиление и согласование в рабочей полосе. |
| Покрытие | Горизонтальная и вертикальная диаграммы. |
| Поляризация | Соответствие другой стороне. |
| Питание | Импеданс, разъём и кабельные потери. |
| Монтаж | Окружение, крепление и движение. |
Один полуволновой диполь не перекрывает автоматически весь диапазон от килогерц до гигагерц: размер и конструкцию выбирают для требуемой полосы. Паспортные данные относятся к определённой установке и условиям.
См. основы диполя и монополя. Пассивная антенна не добавляет энергию как усилитель; оценивайте диаграмму и потери всей системы.
