Was ist eine Richtantenne?

In diesem Artikel werden wir über folgende Themen sprechen Richtantenne. Es ist eine breite Kategorie von Antennen, die eine hohe Richtwirkung haben und für verschiedene Anwendungen zugeschnitten sind. Zunächst werden wir die Bedeutung von Antennen in der Kommunikation verstehen. Mit der zunehmenden Beliebtheit der drahtlosen Kommunikation sind Antennen zu einem entscheidenden Element in modernen Kommunikationssystemen geworden.

Antennen, die Funksignale drahtlos über drahtlose Medien (elektromagnetische Wellen) empfangen und übertragen. Es gibt verschiedene Arten von Antennen. Die meisten dieser Antennen werden auf der Grundlage ihrer Anwendung, der Form der erzeugten Wellenform und des Betriebsfrequenzbereichs kategorisiert. Basierend auf der Form der erzeugten Wellenform werden Antennen in zwei Hauptkategorien eingeteilt, nämlich in Rundstrahl- und Richtantennen. In diesem Artikel werden Richtantennen, verschiedene Typen von Richtantennen, ihre Anwendungen, Vorteile und Nachteile kurz erläutert. Abschließend werden wir einige Schlüsselfaktoren aufzeigen, die bei der Auswahl einer Richtantenne für eine bestimmte Anwendung zu berücksichtigen sind.

Was ist eine Richtantenne?

Wie bereits erwähnt, werden Antennen auf der Grundlage der erzeugten Wellenform in Rundstrahl- und Richtantennen eingeteilt. Hier, Omnidirektionale Antennen eine Wellenform erzeugen, die eine Abdeckung von 360 Grad in alle Richtungen bietet, während eine Richtantenne eine auf einen Winkelsektor beschränkte Abdeckung bieten würde. Ein hoher Richtungsgewinn gilt als das Hauptmerkmal einer Richtantenne. Außerdem können die meisten Richtantennen die Richtung elektronisch und ohne mechanisches Unterstützungssystem ändern. Dies ist ein weiteres Merkmal von Richtantennen. Die wichtigsten Parameter, die diese Eigenschaften bestimmen, sind die Richtwirkung und das Strahlungsdiagramm der Antenne.

Richtantennen funktionieren ähnlich wie alle anderen Antennen. Sie empfangen und senden Funksignale, die von einem HF-Backend erzeugt werden, das wiederum elektrische Signale erzeugt. Diese elektrischen Signale werden dann einem HF-Synthesizer zugeführt, der sie auf die gewünschte Frequenz abstimmt. Bei Richtantennen werden die erzeugten Funksignale eng auf einen Strahl verengt, der in eine bestimmte Richtung fokussiert ist.

Arten von Richtantennen

Lassen Sie uns nun kurz einige der Arten von Richtantennen besprechen. Diese Richtantennen werden auf der Grundlage ihres Strahlungsdiagramms klassifiziert. Einige der bekanntesten Arten von Richtantennen sind:

Yagi-Antennen: Dieser Antennentyp besteht aus mehreren Direktoren, mit deren Hilfe der Strahl in eine bestimmte Richtung gelenkt wird. Diese Antennen werden hauptsächlich für Fernseh- und Rundfunkübertragungen verwendet. Yagi-Uda-Antennen sind für Anwendungen geeignet, die einen hohen Gewinn und eine hohe Richtwirkung erfordern. Außerdem werden diese Antennen in der Punkt-zu-Punkt-Kommunikation eingesetzt.

Parabolantennen: Diese Antennen bestehen aus einer Parabel mit entweder einer massiven Platte oder einer Drahtgitterplatte als Reflektor, um einen Richtstrahl in jede Richtung zu erzielen. Parabolantennen sind so konzipiert, dass sie hohen Windgeschwindigkeiten standhalten und eine Punkt-zu-Punkt-Kommunikation über große Entfernungen ermöglichen. Außerdem gelten Parabolantennen als Präzisionsantennen, da sie sich auf einen einzigen Punkt konzentrieren können.

Panel-Antennen: Panel-Antennen sind speziell für die Montage auf Türmen und Wänden konzipiert. Sie werden häufig in Wi-Fi- und Mobilfunknetzen eingesetzt. Im Vergleich zu anderen Arten von Richtantennen ermöglichen sie einen großen Abdeckungsbereich und werden daher sowohl in Innenräumen als auch im Freien eingesetzt.

Logarithmisch-periodische Antennen: Diese Antennen sind wie Yagi-AntennenDie Dipolelemente dieser Antennen sind jedoch dreieckig angeordnet, um eine logarithmische Skalierung der Funksignalfrequenz zu erreichen. Dies wird durch eine Verringerung der Dipolelemente entlang der Antennenleitung erreicht. Diese Antennen können hohe Frequenzen verarbeiten.

Parabolantennen: Dish-Antennen sind mit einem Dish-Reflektor ausgestattet, der den Gewinn der Antenne verstärkt. Diese Antennen werden für Satellitenkommunikationssysteme verwendet, die einen hohen Gewinn erfordern.

Sektor-Antennen: Diese Antennen werden auf den Türmen der Mobilfunknetze montiert, um die Übertragung in einem bestimmten Sektor zu ermöglichen. Die am häufigsten von diesen Antennen abgedeckten Sektoren sind 60, 90 und 120 Grad. Diese Antennen werden hauptsächlich in Mobilfunknetzen und Wi-Fi-Systemen mit hoher Verstärkung eingesetzt.

Symmetrische Hornantennen: Diese Antennen sind so konzipiert, dass sie symmetrische Strahlungsdiagramme in einer bestimmten Richtung erzeugen. Im Vergleich zu anderen Richtantennen bieten sie eine große Strahlungsbreite. Sie werden in der Verteidigung und in der Luft- und Raumfahrt eingesetzt.

Anwendungen von Richtantennen

Wir haben einige der wichtigsten Merkmale von Richtantennen besprochen. Nun wollen wir einige der wichtigsten Anwendungsbereiche von Richtantennen erörtern. Die wichtigsten Anwendungsbereiche von Richtantennen sind wie folgt:

• Rundfunk und Fernsehen: Richtantennen wie Parabol- und Parabolschüsselantennen werden häufig für Radio- und Satellitenübertragungen verwendet. Außerdem werden Yagi-Uda-Antennen für Radio- und Fernsehübertragungen verwendet.
• Telekommunikation: In der Telekommunikation spielen Richtantennen eine entscheidende Rolle. Viele Anwendungen in der Telekommunikation werden mit Richtantennen realisiert. Sektor- und Panelantennen sind in Mobilfunkmasten und Wi-Fi-Systemen weit verbreitet. Darüber hinaus werden Wendel- und Patch-Antennen für verschiedene IoT-Geräte verwendet, um eine Verbindung zu größeren Mobilfunknetzen herzustellen.
• Drahtlose Vernetzung: Sektor- und Panel-Antennen werden häufig in Wi-Fi-Systemen und Computernetzwerken eingesetzt, um einen hohen Gewinn in Innenräumen zu erzielen. Außerdem spielen Richtantennen eine Schlüsselrolle bei der Realisierung moderner IoT-Netzwerke.
• Satellitenkommunikation: Parabolantennen werden aufgrund ihres hohen Gewinns und ihrer Präzision in der Satellitenkommunikation eingesetzt.
• Militär und Verteidigung: Richtantennen wie Helix-, Patch- und logarithmisch-periodische Antennen werden in militärischen Anwendungen zur Kommunikation, Ziellokalisierung und -verfolgung eingesetzt.

Vorteile der Richtantenne

Einige der wichtigsten Vorteile von Richtantennen sind folgende

• Richtantennen können Funksignale mit hohem Richtungsgewinn erleichtern. Sie können Signale mit verbesserter Stärke und Qualität liefern.
• Richtantennen bieten einen großen Abdeckungsbereich und ermöglichen im Vergleich zu Rundstrahlantennen eine Übertragung über eine größere Entfernung.
• Aufgrund ihres hohen Richtungsgewinns können diese Antennen auch in extrem gestörten Umgebungen eine Übertragung ermöglichen.

Nachteile der Richtantenne

Trotz ihrer Vorteile gibt es auch einige Nachteile bei der Verwendung von Richtantennen. Dazu gehören:

• Sie bieten einen begrenzten Versorgungsbereich. Richtantennen können nur ein bestimmtes Gebiet oder einen Sektor abdecken
• Da die Richtantennen einen bestimmten Bereich abdecken müssen, sind ihre Installation und Einrichtung im Vergleich zu Rundstrahlantennen komplex.
• Richtantennen sind nicht so flexibel und vielseitig wie Rundstrahlantennen

Vergleich von Rundstrahl- und Richtfunkantennen

Wir haben einige der wichtigsten Vor- und Nachteile von Richtantennen dargelegt. Lassen Sie uns nun diskutieren über Richtantenne vs. Rundstrahlantennen. Im Vergleich zu Rundstrahlantennen können Richtantennen ein begrenztes Gebiet abdecken, während Rundstrahlantennen eine 360-Grad-Abdeckung bieten. Im Vergleich zu Rundstrahlantennen haben Richtantennen jedoch eine bessere Leistung bei Interferenzen. Dies ist auf ihren hohen Richtungsgewinn zurückzuführen. Ein weiterer zu berücksichtigender Aspekt ist die Vielseitigkeit dieser Antennentypen. Omnidirektionale Antennen sind aufgrund ihrer geringen Größe und ihres einfachen Designs vielseitiger als Richtantennen. Daher werden Omnidirektionalantennen im Vergleich zu Richtantennen häufig in IoT-Anwendungen eingesetzt.

Wie wählt man die richtige Richtantenne?

Wenn es um die Wahl der richtigen Richtantenne geht, sollten Sie sich über die verschiedenen Arten von Richtantennen im Klaren sein. Je nach Art der Richtantenne variiert der Anwendungsfall der Antenne. Abhängig von den folgenden Faktoren können wir jedoch unsere Optionen eingrenzen. Zu diesen Faktoren gehören:

• Erforderlicher Betriebsfrequenzbereich: Wir müssen den erforderlichen Betriebsfrequenzbereich bestimmen. Dies hilft bei der Bestimmung der Anzahl der Dipolelemente und der Dimensionierung der Reflektorelemente in der Antenne.
• Verstärkung: Dies gewährleistet die richtige Auswahl der Antenne für die maximal zulässigen Störungen im Kommunikationsnetz.
• Abstrahlbreite: Die erwartete Abstrahlbreite der Antenne bestimmt den Abdeckungsbereich und die Abstrahlrichtung der Antenne.
• Betriebsumgebung: Die Betriebsumgebung hilft bei der Bestimmung der Interferenzen und des Antennentyps, der für die gegebene Umgebung geeignet ist. Sie hilft auch, den Gewinnbedarf der Antenne zu verstehen.
• Installation: Aufgrund der verschiedenen Arten von Richtantennen ist es notwendig, die produktspezifischen Installations- und Einrichtungshinweise des Herstellers zu beachten.

Schlussfolgerung

In diesem Artikel haben wir Richtantennen und ihre Typen besprochen. Es wurden verschiedene Typen von Richtantennen mit unterschiedlichen Anwendungsfällen für jeden Typ erläutert. Außerdem wurden die Vor- und Nachteile von Richtantennen erörtert, um einen Einblick in ihre Anwendungen zu erhalten. Schließlich wurden einige Schlüsselfaktoren genannt, die bei der Auswahl einer Richtantenne zu berücksichtigen sind.