Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Пример всенаправленной антенны; штыревая антенна на рации

В радиосвязи , всенаправленные антенны является класс антенны , которая излучает одинаковую мощность радио во всех направлениях , перпендикулярных к оси ( азимутальные направления), с мощностью переменной с углом к оси ( углу места ), снижается до нуля на оси. [1] [2] При отображении в трех измерениях (см. График) эта диаграмма направленности часто описывается как пончикообразная . Обратите внимание, что это отличается от изотропной антенны , которая излучает одинаковую мощность во всех направлениях и имеет сферическую форму.диаграмма направленности. Всенаправленные антенны, ориентированные вертикально, широко используются для ненаправленных антенн на поверхности Земли, потому что они излучают одинаково во всех горизонтальных направлениях, в то время как излучаемая мощность падает с увеличением угла места, поэтому мало радиоэнергии направляется в небо или вниз к земле и тратится впустую. . Всенаправленные антенны широко используются для антенн радиовещания и в мобильных устройствах, использующих радио, таких как сотовые телефоны , FM-радио , рации , беспроводные компьютерные сети , беспроводные телефоны , GPS., а также для базовых станций, которые обмениваются данными с мобильными радиостанциями, например для диспетчеров полиции и такси, а также для связи с самолетами.

Анимация всенаправленной полуволновой дипольной антенны, передающей радиоволны . Антенна в центре представляет собой два вертикальных металлических стержня, по центру которых подается переменный ток от радиопередатчика (не показан) . Петли электрического поля (черные линии) покидают антенну и уносятся прочь со скоростью света ; это радиоволны. На этой схеме показано излучение только в одной плоскости, проходящей через ось, излучение симметрично относительно вертикальной оси антенны.

Типы [ править ]

Диаграмма направленности монопольной антенны 3λ / 2 . Хотя излучение всенаправленной антенны симметрично в азимутальных направлениях, оно может изменяться сложным образом в зависимости от угла места, имея лепестки и нули под разными углами.

Наиболее распространенные типы низкого усиления всенаправленные антенны являются штыревой антенны , антенна «Резиновый Даки» , заземления антенны , вертикально ориентированный дипольная антенна , дискоконусная антенны , мачты радиатора , горизонтальные петли антенны (иногда называют в просторечии как «круговая антенна» из-за форма) и гало-антенны .

Также могут быть созданы всенаправленные антенны с большим усилением. «Более высокое усиление» в этом случае означает, что антенна излучает меньше энергии при больших и меньших углах места и больше в горизонтальных направлениях. Всенаправленные антенны с высоким коэффициентом усиления обычно реализуются с использованием коллинеарных дипольных решеток . Они состоят из нескольких полуволновых диполей, установленных коллинеарно (в линию), питаемых по фазе. [3] Коаксиальная коллинеарная (COCO) антенна использует транспонированные коаксиальные секции для создания синфазных излучателей на половине длины волны. [4] Франклин Массивиспользует короткие U-образные полуволновые секции, излучение которых компенсируется в дальней зоне, чтобы привести каждую полуволновую дипольную секцию в равную фазу. Другой тип - всенаправленная микрополосковая антенна (OMA). [5]

Анализ [ править ]

Вертикально поляризованная биконическая VHF-UHF антенна 170–1100 МГц с ненаправленной диаграммой направленности в H-плоскости

Всенаправленные диаграммы направленности формируются простейшими практичными антеннами, монопольными и дипольными антеннами , состоящими из одного или двух прямых стержневых проводников на общей оси. Усиление антенны (G) определяются как антенны КПД (е) , умноженное на антеннах направленности (D) , который выражается математически как: . Полезное соотношение между направленностью диаграммы направленности (D) в децибелах и шириной луча половинной мощности (HPBW), основанное на предположении о форме диаграммы направленности, следующее: [6]

См. Также [ править ]

  • Кольцевая дроссельная антенна
  • Направленная антенна

Ссылки [ править ]

  1. ^ Баланис, Константин А .; Иоаннидес, Панайотис И. (2007). Введение в интеллектуальные антенны . Морган и Клейпул. п. 22. ISBN 978-1598291766.
  2. ^ Национальное управление информации электросвязи (1997). Федеральный стандарт 1037C: Глоссарий телекоммуникационных терминов . Управление общих служб США. стр. O-3. ISBN 1461732328.
  3. ^ Джонсон, R; Jasik, H, eds. (1984). Справочник по проектированию антенн . Макгроу Хилл. С. 27–14.
  4. ^ Judasz Т., Balsley Б. (март 1989). «Улучшенные теоретические и экспериментальные модели для коаксиальной коллинеарной антенны». Транзакции IEEE по антеннам и распространению . 37 (3): 289–296. DOI : 10.1109 / 8.18724 .CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  5. ↑ Bancroft R (5 декабря 2005 г.). «Расчетные параметры всенаправленной планарной микрополосковой антенны». Письма о микроволновых и оптических технологиях . 47 (5): 414–8. DOI : 10.1002 / mop.21187 .
  6. ^ Макдональд, Ноэль (апрель 1999). «Всенаправленная диаграмма направленности в присутствии малых долей: еще раз». Транзакции IEEE по антеннам и распространению . 41 (2): 63–8. DOI : 10.1109 / 74.769693 .