Bok tamo! Kao dobavljača antena, često me pitaju o različitim specifikacijama antena, a jedno pitanje koje se često pojavljuje je "Koja je širina snopa antene?" Pa, zaronimo u to i raščlanimo ga na način koji je lako razumjeti.
Razumijevanje širine snopa antene
Za početak, zamislite antenu kao uređaj koji šalje i prima radio valove. Širina snopa ovisi o tome kako se ti valovi šire u prostoru. To je u osnovi kutni raspon preko kojeg antena zrači ili učinkovito prima signale.
Zamislite da koristite svjetiljku. Kada ga osvijetlite, svjetlo ne ide samo u jednoj ravnoj liniji. Širi se u konusnom obliku. Kut tog stošca je kao širina snopa svjetiljke. Slično tome, radiovalovi antene šire se u uzorku, a širina snopa nam govori koliko je širok taj uzorak.
Postoje dvije glavne vrste širine snopa o kojima obično govorimo: horizontalna širina snopa i okomita širina snopa.
Horizontalna širina snopa
Horizontalna širina snopa mjeri se u horizontalnoj ravnini. Pokazuje koliko daleko antena može slati ili primati signale u smjeru s jedne strane na drugu. Na primjer, ako antena ima horizontalnu širinu snopa od 90 stupnjeva, to znači da antena može učinkovito komunicirati unutar luka od 90 stupnjeva u vodoravnom smjeru. Ovo je iznimno važno u aplikacijama kao što su bežične lokalne mreže (WLAN). Ako postavljate Wi-Fi pristupnu točku, želite znati horizontalnu širinu snopa kako biste je mogli postaviti na način da pokriva područja na kojima se ljudi trebaju povezati.
Okomita širina snopa
S druge strane, okomita širina snopa mjeri se u okomitoj ravnini. Pokazuje kako se signal antene širi gore-dolje. Pretpostavimo da postavljate antenu na mobilni toranj. Okomita širina snopa će vam reći koliko visoko i nisko signal može dosegnuti. Uska okomita širina snopa može se koristiti ako želite fokusirati signal na određeni kat zgrade, dok se šira može koristiti za pokrivanje većeg okomitog područja poput višekatnog kompleksa.
Zašto je širina snopa važna
Sada se možda pitate zašto je širina snopa toliko važna. Pa, to ima veliki utjecaj na performanse antenskog sustava.
Područje pokrivenosti
Širina snopa izravno određuje područje pokrivanja antene. Veća širina snopa znači da antena može pokriti veće područje, ali snaga signala može biti niža u svakom dijelu tog područja. Na primjer, ako imate Wi-Fi usmjerivač sa širokom horizontalnom širinom snopa, on može doseći više soba u vašoj kući, ali veza možda neće biti tako jaka u udaljenim kutovima. S druge strane, antena uskog snopa može fokusirati signal na određeno područje, pružajući jači signal na tom mjestu. Ovo je korisno u komunikaciji od točke do točke, primjerice kada povezujete dvije zgrade bežičnom vezom.
Smetnje
Širina snopa također igra ulogu u smanjenju smetnji. Antena s uskim snopom može se usmjeriti izravno na metu, čime se smanjuju šanse za hvatanje neželjenih signala iz drugih smjerova. Ovo je ključno u prenapučenim radiofrekvencijskim okruženjima, kao što su urbana područja gdje postoji mnogo bežičnih uređaja koji rade u isto vrijeme.
Čimbenici koji utječu na širinu snopa
Nekoliko stvari može utjecati na širinu snopa antene.
Dizajn antene
Fizički dizajn antene je glavni faktor. Različite vrste antena imaju različite karakteristike širine snopa. Na primjer, aMetalna antenačesto ima fokusiraniju širinu snopa u usporedbi s nekim drugim vrstama. Metalne antene poznate su po svojoj izdržljivosti i mogu se dizajnirati tako da imaju određeni uzorak snopa ovisno o primjeni. S druge strane, aKeramička antenamože imati drugačiji profil širine snopa. Keramičke antene popularne su zbog svoje male veličine i mogu se konstruirati da daju određenu količinu širenja snopa.
Frekvencija
Radna frekvencija antene također utječe na širinu snopa. Općenito, kako se frekvencija povećava, širina snopa se smanjuje. Signali viših frekvencija imaju kraće valne duljine, što omogućuje anteni da čvršće fokusira energiju. Na primjer, antene koje rade u frekvencijskom području milimetarskih valova (npr. 5G antene milimetarskih valova) često imaju vrlo uske širine snopa.
Veličina antene
Veličina antene još je jedan ključni čimbenik. Veće antene obično imaju uže širine snopa. To je zato što veća antena može bolje kontrolirati smjer zračenih valova. Na primjer, velika parabolična antena koja se koristi u satelitskoj komunikaciji ima vrlo usku širinu snopa, što joj omogućuje komunikaciju s određenim satelitom u svemiru.
Mjerenje širine snopa
Dakle, kako mjerimo širinu snopa antene? Pa, obično se definira kao kutni razmak između točaka pola snage (također poznatih kao točke - 3 dB) dijagrama zračenja antene.
Uzorak zračenja je grafički prikaz načina na koji antena zrači ili prima signale u različitim smjerovima. Vrh dijagrama predstavlja smjer u kojem antena ima najveći dobitak (tj. najjači signal). Točke polovine snage su točke na uzorku gdje je snaga signala polovica maksimalne vrijednosti. Kut između ove dvije točke je širina snopa.
Mjerenje širine snopa zahtijeva specijaliziranu opremu, kao što je raspon za ispitivanje antene. U ispitnom rasponu, antena se rotira, a jačina signala se mjeri pod različitim kutovima. Podaci se zatim koriste za iscrtavanje uzorka zračenja i izračunavanje širine snopa.
Odabir prave širine snopa za vašu aplikaciju
Kada je riječ o odabiru antene s odgovarajućom širinom snopa, sve ovisi o vašim specifičnim potrebama.
Primjene u zatvorenom prostoru
Za unutarnje aplikacije kao što su kućni Wi-Fi ili uredske mreže, antena šireg snopa mogla bi biti dobar izbor. Želite pokriti veliko područje s jednom pristupnom točkom, tako da antena sa širokom horizontalnom širinom snopa može dosegnuti više uređaja. Međutim, ako imate određeno područje gdje vam je potreban jak signal, poput konferencijske sobe, razmislite o korištenju antene uskog snopa usmjerene prema tom području.
Primjene na otvorenom
U vanjskim primjenama, kao što su mobilne bazne stanice ili veze od točke do točke, izbor širine snopa je kritičniji. Za mobilnu baznu stanicu možete koristiti kombinaciju antena s različitim širinama snopa za pokrivanje različitih područja. Antena širokog snopa može se koristiti za pružanje opće pokrivenosti velikog područja, dok se antena s uskim snopom može koristiti za ciljanje specifičnih područja s velikim prometom ili za povezivanje s drugim baznim stanicama.
Zaključak
Zaključno, širina snopa antene ključni je parametar koji utječe na njezine performanse i pokrivenost. Razumijevanje širine snopa pomaže vam odabrati pravu antenu za vašu aplikaciju, bilo da se radi o maloj kućnoj mreži ili širokoj bežičnoj infrastrukturi.
Kao dobavljač antena, imamo širok raspon antena s različitim širinama snopa kako bismo zadovoljili vaše specifične potrebe. Bilo da tražite aMetalna antenaili aKeramička antena, možemo ponuditi proizvode visoke kvalitete. Ako želite saznati više ili želite razgovarati o svojim zahtjevima za antenu, ne ustručavajte se kontaktirati. Ovdje smo da vam pomognemo pronaći savršeno antensko rješenje za vaš projekt.
Reference
- Balanis, CA (2016). Teorija antena: analiza i dizajn. Wiley.
- Stutzman, WL, i Thiele, GA (2012). Teorija i dizajn antene. Wiley.