- Мачтовая излучающая антенна АМ-радиостанции
В радиосвязи всенаправленная антенна — это класс антенн , которые излучают равную радиомощность во всех направлениях, перпендикулярных оси ( азимутальные направления ), причем мощность меняется в зависимости от угла к оси ( угол места ), уменьшаясь до нуля на оси. [1] [2] При построении трехмерного графика (см. график) эту диаграмму направленности часто описывают как пончиковую . Это отличается от изотропной антенны , которая излучает одинаковую мощность во всех направлениях и имеет сферическую диаграмму направленности. Всенаправленные антенны, ориентированные вертикально, широко используются в качестве ненаправленных антенн на поверхности Земли, поскольку они излучают одинаково во всех горизонтальных направлениях, а излучаемая мощность падает с углом места, поэтому мало радиоэнергии направляется в небо или вниз, к земле, и теряется впустую. . Всенаправленные антенны широко используются в радиовещательных антеннах [3] и в мобильных устройствах, использующих радио, таких как сотовые телефоны , FM -радиоприемники , рации , беспроводные компьютерные сети , беспроводные телефоны , GPS , а также для базовых станций, которые обмениваются данными с мобильные радиостанции, такие как диспетчеры полиции и такси, а также авиационная связь.
Наиболее распространенными конструкциями всенаправленных антенн являются несимметричная антенна , состоящая из вертикального стержневого проводника, установленного над проводящей плоскостью заземления , и вертикальная дипольная антенна , состоящая из двух коллинеарных вертикальных стержней. И четвертьволновой монополь , и полуволновой диполь имеют вертикальную диаграмму направленности , состоящую из одного широкого лепестка с максимальным излучением в горизонтальных направлениях, поэтому они популярны. Четвертьволновой монополь, самая компактная резонансная антенна, возможно, самая широко используемая антенна в мире. Монополь пять восьмых волн длиной в одну длину волны также популярен, потому что при этой длине монополь излучает максимальную мощность в горизонтальных направлениях.
Распространенными типами всенаправленных антенн с низким коэффициентом усиления являются штыревая антенна , антенна «Rubber Ducky» , антенна наземной поверхности , вертикально ориентированная дипольная антенна , дискообразная антенна , мачтовый излучатель , горизонтальная рамочная антенна (иногда известная в просторечии как «круглая антенна» из-за форма) и гало-антенна .
Также могут быть построены всенаправленные антенны с более высоким коэффициентом усиления. «Более высокий коэффициент усиления» в данном случае означает, что антенна излучает меньше энергии при больших и меньших углах места и больше в горизонтальном направлении. Всенаправленные антенны с высоким коэффициентом усиления обычно реализуются с использованием коллинеарных дипольных решеток . Они состоят из нескольких полуволновых диполей , установленных коллинеарно (в линию), питаемых синфазно. [4] Коаксиальная коллинеарная (COCO) антенна использует транспонированные коаксиальные секции для создания синфазных полуволновых излучателей. [5] Решетка Франклина использует короткие U-образные полуволновые секции, излучение которых подавляется в дальней зоне, чтобы привести каждую полуволновую дипольную секцию в равную фазу. Другой тип — всенаправленная микрополосковая антенна (OMA). [6]
Всенаправленные диаграммы направленности создают простейшие практические антенны, монопольные и дипольные антенны , состоящие из одного или двух прямых стержневых проводников на общей оси. Усиление антенны (G) определяется как эффективность антенны (e), умноженная на направленность антенны (D), которая математически выражается как: . Полезная зависимость между направленностью всенаправленной диаграммы направленности (D) в децибелах и шириной луча половинной мощности (HPBW), основанная на предположении о форме диаграммы направленности, следующая: [7]
{{cite journal}}
: CS1 maint: multiple names: authors list (link)