Irányított antenna

Irányított antenna a stuttgarti TV-toronynál

Az irányított antenna olyan antenna , amelyben különleges konstrukciós intézkedéseket tettek annak érdekében, hogy a kialakítás miatt egyetlen radiátor irányított hatását tovább erősítsék.

Az irányított antenna lehet mind adó, mind vevő antenna. Átadó antennaként az átvitt energiát a kívánt irányba koncentrálja, és ezáltal irányított sugárzást generál . Vevőantennaként maximális érzékenysége egy bizonyos irányba esik, például két pont közötti rádiós kapcsolat létrehozásához . Az irányított hatás gyengíti a zavaró jelek vételét, amelyek forrásai a fő lebenyen kívül vannak .

Összehasonlítva egy körsugárzó antenna, irányított antenna van egy erősen anizotrop sugárzási karakterisztikát a magas irányítottság faktor , egy keskeny fél szélessége a nyitási szög és a magas első / hátsó arányt . Az antenna kialakításától függően a nyitási szög több mint 30 ° és legfeljebb egy fok lehet. Az energia erőteljes koncentrációja egy keskeny sugárban nagy antennaerősítést eredményez , ami azt jelenti, hogy az átviteli teljesítmény ugyanolyan térerősség mellett alacsony szinten tartható. Mivel az EIRP (ekvivalens izotróp sugárzott teljesítmény) , az átviteli teljesítményt hívják, izotróp radiátorrá tenné ugyanolyan tartományba, hogy elérje az ábrán látható irányított antennával.

Az irányított antennákat minden frekvenciasávban használják. Tervezésük és megvalósíthatóságuk a hullámtartománytól függ , mivel az irányhatás az antenna hullámhosszhoz viszonyított geometriai méreteitől függ . Általában csak egy kifejezett preferált irányú antennákat használnak. Bizonyos lineáris lefedettségű rádióhálózatokban (úgynevezett „vonali rádió”) olyan irányított antennákat is használnak, amelyeknek több fő lebenye van, amelyek például ellentétesen ellentétesek. Ehhez gyakran használnak dipóluscsoportokat (reflektorok nélkül) vagy két, egymástól függőlegesen elrendezett hullámvezető szerkezettel rendelkező dipólust (mint például a Yagi antennában lévő vezetők ). Ezek aztán egy úgynevezett "Janus iránytulajdonságot" mutatnak.

Példák

2 méter hosszú yagi a 2 méteres amatőr rádiózenekar számára
Két réscsoport antenna egy hajóradaron

30 MHz alatt

A hosszú és közepes hullámok , megállapodások két vagy több önálló sugárzó átviteli árbocok használnak , mint irányított antennák továbbító . Legalább egy oszlop mindig táplálja az átviteli energiát. A többi árbocok táplálhatók ( fázison kívül ) vagy földeltek (ha szükséges, hangoló elemek révén), ezek aztán passzív reflektor- vagy irányítóoszlopként szolgálnak . Ezenkívül egy csapdaantenna használható közepes hullámokhoz , amelyekben egy vagy több elemet fázison kívül táplálnak. A ferrit- vagy hurokantennákat irány-érzékeny vevőantennaként használják ezekben a frekvenciasávokban .

Dipól falak vagy logaritmikus-periodikus antennák ( LPDA ) gyakran használják a irányfüggő antennák számára a rövid hullámok . Szintén dipólantennák használnak.

300 MHz alatt

A VHF tartományban lévő frekvenciák esetében a Yagi antenna a leggyakrabban használt irányított antenna a jelek vételére. A rádióamatőrök és a rádiószolgálatok adóantennaként is használják . A dipólus vonalakat gyakran használják irányított antennaként a nagyobb átviteli teljesítmény érdekében ebben a frekvenciatartományban. Függőleges halmozással („perselyes dipólusok”, dipólus fal ) vízszintes ventilátort kap, amely nagy területet lefed. A dipólusokat gyakran függőlegesen polarizált körsugárzóként konfigurálják. Az "irányított antenna" kifejezés akkor is alkalmazható, ha az irányhatás javítására szolgáló speciális konstruktív intézkedések a függőleges antenna diagramra vonatkoznak. A sugárzás ekkor a lehető leg laposabb, az oldalsó lebenyek gyakran aszimmetrikusan oszlanak el, és egyre inkább lefelé irányulnak.

1 GHz felett

A kb. 150  MHz-es frekvenciákhoz már spirálantennákat használnak; kb. 1 GHz-től a parabolikus antennákat irányérzékeny antennaként használják mind átvitel, mind vétel céljából. Magas minőségi követelmények esetén azonban nagyobb valószínűséggel használnak héjantennákat, mivel ezek jobb sugárzási jellemzőkkel rendelkeznek, mint a parabolikus antennák. A kürt antennákat manapság ritkán használják, mert a héj antennák kisebb méretűek és megközelítőleg azonos átviteli tulajdonságokkal rendelkeznek. Ezen túlmenően ebben a frekvenciatartományban erős irányú hatású csoportantennákat, például patchantennát és fázissoros antennát használnak . Továbbá, a csoport a slot antennák használt hajó radar rendszerek , főként forgatható, és egy olyan vízszintes helyzetben, a irányított antennák.

A 10 GHz-es frekvenciák lehetővé teszik a kicsi, kompakt antennákat, nagyon jó irányíthatósággal. Ilyenek például a műholdas vevő rendszerek parabolikus antennái. 92 és 98 GHz közötti frekvenciák esetén nagy felbontású radarkészülékek számára erősen kötegelt antennákat lehet építeni egy forgó jeladó méretű radomában . Az úgynevezett felszíni mozgási radarok előre figyelik a forgalmat a repülőtereken.

irodalom

  • Alois Krischke: Rothammels antennakönyv. 11. kiadás, Franckh-Kosmos-Verlags-GmbH, Stuttgart 1995, ISBN 3-440-07018-2
  • Kommunikációs technológia 1. rész A rádiófrekvencia alapjai. 1. kiadás, Modern oktatási módszerek Fejlesztő Intézete e. V., Bremen 1980
  • Eberhard Spindlert: A nagy antennakönyv. 11. kiadás, Franzis-Verlag GmbH, München 1987, ISBN 3-7723-8761-6