Panel-Antenne vs. Yagi-Antenne: Was ist besser für Sie?

Antennen können als die wichtigste Komponente moderner Kommunikationssysteme angesehen werden, die die Übertragung und den Empfang elektromagnetischer Wellen über große Entfernungen oder in der Nähe ermöglichen. Antennen gibt es in verschiedenen Formen und Konfigurationen für unterschiedliche Anwendungen, z. B. Hornantennen, Parabolantennen, Yagi-Antennen, Panel-Antennen, Wendelantennen usw. Dieser Artikel soll ein gründliches Verständnis von Panelantennen und Yagi-Antennen und deren Vergleich mit anderen Antennen vermitteln.

Übersicht der Antennen

Vereinfacht ausgedrückt ist eine Antenne ein Gerät, das zum Empfang oder zur Übertragung von Signalen verwendet wird, indem es elektrische Energie in elektromagnetische Wellen umwandelt und umgekehrt und so die Kommelekommunikation ermöglicht. Antennen sind das Bindeglied zwischen einem Sender und dem freien Raum oder dem freien Raum und einem Empfänger in einem Kommunksystem. Die Qualität des Ko1TP14Kommunikationssystems, insbesondere der drahtlosen Ko1TP14Kommunikation, hängt stark von der Qualität und Leistung der Antenne ab. Es gibt bestimmte Parameter einer Antenne, wie z. B. der Arbeitsfrequenzbereich, der Gewinn, die Richtwirkung, die Polarität usw., die die Leistung der Antenne bestimmen. Antennen werden aufgrund ihrer physikalischen Struktur, ihres Strahlungsdiagramms, ihrer Betriebsfrequenzen usw. in verschiedene Typen eingeteilt. Einige der gängigsten Antennentypen werden im Folgenden kurz beschrieben.

Logarithmisch periodische Antenne: Ein Typ von gerichteten Schmalstrahlantennen mit mehreren Elementen, die in einem breiten Frequenzbereich arbeiten. Diese Antennen werden in der Regel für Anwendungen verwendet, bei denen neben dem Antennengewinn und der Richtwirkung auch eine variable Bandbreite erforderlich ist.

Drahtantennen: Eine der einfachsten Arten von Antennen, die leitende Drähte zum Senden und Empfangen von Funksignalen verwenden. Dies können entweder Dipol- oder Monopolantennen sein. Sie werden in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt, z. B. im Rundfunk, in der drahtlosen Kommelekommunikation und in Funkanwendungen oder auf Fahrzeugen, Schiffen, Gebäuden usw.

Apertur-Antennen: Diese Art von Antenne hat einen oder mehrere Schlitze auf der Oberfläche, um Signale zu empfangen. Sie werden in der Regel für Mikrowellenfrequenzen verwendet und können für Anwendungen wie Satelliten, Flugzeuge und Raumfahrzeuge eingesetzt werden.

Reflektor-Antennen: Dabei handelt es sich entweder um Parabolantennen oder um Eckantennen, die eine gekrümmte reflektierende Oberfläche verwenden, um Funk- oder andere elektromagnetische Wellen zu bündeln. Sie werden hauptsächlich als Speiseantennen verwendet und kommen bei Anwendungen wie der Satellitenkommelekommunikation, Radarsystemen usw. zum Einsatz.

Microstrip-Antennen: Dies ist eine flache Antenne, die aus einem auf ein dünnes Substrat gedruckten Metallstück besteht. Sie werden in der Regel in elektronischen Geräten verwendet, da sie klein und kompakt sind, einfach zu installieren und leicht sind.

Array-Antennen: Bei diesem Typ sind mehrere kleine Antennen so angeordnet, dass sie wie eine einzige Antenne funktionieren. Sie sind leicht anpassbar und werden daher für Anwendungen mit hoher Verstärkung verwendet, bei denen das Strahlungsdiagramm kontrolliert werden muss.

Was ist eine Flachbildschirm-Antenne?

Eine Flachbildschirmantenne ist eine Richtantenne mit einem Dipol, der vor einem Flachreflektor angebracht ist. Sie haben eine große Oberfläche, die einen hohen Gewinn bietet, und die eng fokussierte Strahlbreite hilft, Störungen durch andere Signale zu minimieren. Flachantennen werden für Anwendungen wie Wi-Fi-Netze, Mobilfunknetze, RFID-Systeme und CCTV eingesetzt. Eine Panel-Antenne besteht aus mehreren Elementen, die in einem Gittermuster angeordnet sind und jeweils aus einem einzelnen Dipol bestehen, der vor einem gemeinsamen Reflektor platziert ist. Jedes Element oder Panel ist für die Übertragung oder den Empfang von Signalen in eine bestimmte Richtung zuständig.

Was ist eine Yagi-Antenne?

Eine Yagi-Antenne ist eine Richtantenne mit einem Dipol als treibendes Element, das als Quelle fungiert, und parasitären Elementen, die als Reflektoren und Direktoren entlang der Länge angeschlossen sind. Die parasitären Elemente strahlen ihre Signale in einer etwas anderen Phase als das treibende Element ab und verstärken so das Signal in einigen Richtungen und heben es in anderen auf. Yagi-Antennen werden in der Regel für Radio- und Fernsehübertragungen, drahtlose Kommelekommunikationssysteme, Punkt-zu-Punkt-Kommelekommunikation und Fernempfang verwendet.

Hauptunterschiede zwischen Flachantennen und Yagi-Antennen

Aufbau und Struktur: Flachantennen haben eine flache und rechteckige Form mit einem gemeinsamen Reflektor und strahlenden Elementen, die im Inneren der Platte in einem Gittermuster angeordnet sind. Yagi-Antennen haben ein Antriebselement, einen Reflektor und mehrere Richtungselemente, die entlang eines festen Strahlenelements in einer linearen Anordnung angeordnet sind.

Funktionsprinzip: Bei Panel-Antennen werden mehrere strahlende Elemente mit einem Speisernetz verbunden, das die Antenne mit Strom versorgt. Diese Elemente werden in verschiedenen Konfigurationen angeordnet, um die gewünschte Richtcharakteristik zu erhalten. Eine Yagi-Antenne funktioniert so, dass das Antriebselement elektromagnetische Wellen erzeugt und das hinter dem Antriebselement angeordnete Reflektorelement diese Wellen nach vorne reflektiert. Die Direktoren an der Vorderseite lenken und fokussieren die reflektierten Wellen dann nach vorne.

Frequenzbereich und Bandbreite: Sowohl Flachantennen als auch Yagi-Antennen sind in einer breiten Palette von Frequenzen und Bandbreiten erhältlich. Die Betriebsfrequenzen variieren von Anbieter zu Anbieter und von Hersteller zu Hersteller. In der Regel sind Panel-Antennen zwischen 400 und 8000 MHz und Yagi-Antennen zwischen 30 und 3000 MHz erhältlich. Panel-Antennen haben ein breites Strahlungsdiagramm mit einer großen Keulenbreite, während Yagi-Antennen ein schmales Strahlungsdiagramm mit einer fokussierteren Keulenbreite haben.

Verstärkung und Richtwirkung: Yagi-Antennen und Panel-Antennen sind beide Richtantennen, aber Panel-Antennen haben im Vergleich zu Yagi-Antennen einen geringeren Gewinn. Mit einem stärker fokussierten Strahl können Yagi-Antennen in der Regel Signale über eine größere Entfernung übertragen.

Installation und Tragbarkeit: Flachbildschirm-Antennen haben ein minimalistisches Design, das die Montage auf verschiedenen Oberflächen erleichtert. Sie können sowohl für feste als auch für tragbare Anwendungen verwendet werden. Moderne Yagi-Antennen sind in kompakten Größen erhältlich, im Gegensatz zu früher, als sie noch lang waren, und können daher leicht installiert werden. Sie haben eine erschwingliche Ausstattung und lassen sich leicht montieren. Yagi-Antennen werden in der Regel für ortsfeste Anwendungen eingesetzt, können aber auch individuell angepasst werden.

Größe und Versand: Flachantennen und Yagi-Antennen sind in verschiedenen Größen erhältlich. Flachantennen haben eine kompaktere Bauweise und können daher leicht transportiert werden. Yagi-Antennen sind zwar viel sperriger und haben an den Seiten verlängerte Elemente, aber die meisten von ihnen lassen sich zerlegen und verpacken, so dass sie auch bequem versandt werden können.

Vorteile und Nachteile von Yagi-Antennen

Vorteile:

• Hohe Verstärkung und starke Richtwirkung
• Erschwingliche Ausrüstung
• Einfach zu erstellen, zu installieren und zu warten

Benachteiligungen:

• Etwas eingeschränkte Bandbreite und Frequenzbereich
• Die Antenne ist recht lang für höhere Gewinne.
• Eingeschränkte Mobilität

Vorteile und Nachteile von Flachbildschirm-Antennen

Vorteile:

• Vielseitig einsetzbar für stationäre und mobile Anwendungen
• Niedriges Profil, stromlinienförmiges Design
• Breitere Abstrahlbreite
• Arbeitet mit ultrahohen Frequenzen (geeignet für Echtzeitanwendungen)

Benachteiligungen:

• Begrenzte Reichweite
• Geringere Verstärkung
• Höhere Komplexität bei Entwurf und Wartung.

Wie man die richtige Antenne auswählt

Leistungsanforderungen: Wichtige Leistungsfaktoren wie Betriebsfrequenzen, Bandbreite, Antennengewinn, Polarisation usw. sollten berücksichtigt werden. Für Anwendungen im ultrahohen Frequenzbereich sind Panel-Antennen besser geeignet als Yagi-Antennen. Für kürzere Entfernungen oder Anwendungen, bei denen ein hoher Gewinn weniger wichtig ist, sind Flachantennen ebenfalls besser geeignet. Das Stehwellenverhältnis sollte ebenfalls berücksichtigt werden, um eine effiziente Leistungsübertragung und minimale Signalreflexion zu gewährleisten.

Physische Zwänge: Es ist wichtig, den verfügbaren Platz und die Montagemöglichkeiten zu berücksichtigen. Yagi-Antennen sind in der Regel länger, während Panel-Antennen eine größere Oberfläche haben. Die geeignete Form und Größe sollte zusammen mit den Leistungsparametern berücksichtigt werden.

Umweltfaktoren: Je nach Standort muss die Antenne den Umweltbedingungen standhalten können. Panel-Antennen sind in der Regel widerstandsfähiger gegen Störungen durch Wind und andere Umweltfaktoren. Bei Yagi-Antennen mit ihrem langen Ausleger und der ausgedehnten Detektorstruktur kann die Leistung durch Wind stärker beeinträchtigt werden.

Kostenanalyse: Ein weiterer wichtiger Parameter, der zu berücksichtigen ist, sind die Kosten. Die Anschaffungs- und Installationskosten, die Betriebskosten und die Kapitalrendite sind die wichtigsten Faktoren, die bei der Entscheidung zwischen Flachantennen und Yagi-Antennen berücksichtigt werden müssen.

Schlussfolgerung

In der Summarität spielen Antennen eine zentrale Rolle für Kommunikationssysteme und deren Effizienz. Flachantennen und Yagi-Antennen sind zwei der am häufigsten verwendeten Antennentypen. In diesem Artikel werden die Besonderheiten der beiden Antennenarten und ihr Vergleich untereinander erörtert. Leistungsmerkmale, physische Einschränkungen, Installations- und Wartungsmöglichkeiten, Umweltfaktoren, Kosten usw. sind nur einige der Faktoren, die bei der Auswahl einer Antenne berücksichtigt werden müssen. Die Auswahl der richtigen Antenne ist entscheidend für die optimale Leistung einer Anwendung.