Видове антени в основните комуникационни системи

Въведение

Всеки безжичен уред, независимо дали го виждате, използва антена за предаване и приемане на радиочестоти. Размерът и формата на антената се определят от дължината на вълната на сигнала. При високи радиочестоти, като тези в мобилните телефони, вълните са къси, затова антените могат да бъдат много малки. При ниски честоти вълните са дълги и е необходима по‑дълга антена. Антените се изработват от почти всеки метал или сплав. Частта, която изпраща или получава сигнала, се нарича елемент. Други видими части – отражатели или директори – помагат за улавянето и насочването на сигнала към елемента.

Базови станции и насочени антени

Кулите на радиостанциите и мобилните мрежи се наричат антени за базови станции. Те са омнидирекционни по хоризонталната ос – могат да предават и приемат сигнали във всяка посока на равнината. Насочените антени излъчват само в една посока. Типичен пример са парчовете, монтирани върху параболни рефлектори. Други примери са ъглови отражатели (два плоски листа под прав ъгъл) и Яги антени. Яги антената се състои от няколко прави елемента с дължина половина от вълната, както и от отражатели и директори – прави пръчки, разположени паралелно на елементите. Най‑популярните Яги антени са VHF и UHF телевизионните, както и високочестотните любителски радиостанции.

Антени за превозни средства

Антените, които се виждат на камиони, пожарни коли и други служебни превозни средства, са монополи или антени‑жички с дължина една четвърт от вълната. Те са вертикален елемент, монтиран върху металната покривка на превозното средство, което действа като земен рефлектор, превръщайки цялата система в дипол. При по‑ниски честоти монополът трябва да бъде по‑дълъг – например 50 MHz VHF антена е около 1,5 м (5 фута), докато 850 MHz монопол е само 9 см (3,5 инча).

Преносими антени

При по‑стари преносими радиоприемници антена се състои от проводник, навит спираловидно около пръчка вътре в устройството. Това позволява компактност, но води до по‑лош прием. Съвременните устройства (мобилни телефони, лаптопи) работят на много високи честоти – 2,4 GHz и 5,8 GHz за Wi‑Fi – и могат да разполагат с няколко миниатюрни антени вътре в корпуса. До 1993 г. мобилните телефони имаха изтеглящи се външни антени, тъй като работеха в диапазона около 900 MHz, където дължината на антената беше значително по‑голяма от днешната.

Умни антени

Умните антени са масиви от множество елементи, управлявани от софтуер. Част от елементите се ориентират така, че да засичат желания сигнал, а други – за да разпознават и потискат нежеланите източници, които предизвикват смущения. Системата автоматично се настройва, за да се фокусира върху целевия сигнал и да изключи интерференцията. Въпреки по‑високата цена, умните антени спестяват средства, тъй като могат едновременно да приемат и обработват множество сигнали от различни източници.