Antenna omnidirezionale vs. antenna a settore

Questo articolo illustra i diversi casi d'uso, i vantaggi e gli svantaggi delle antenne omnidirezionali e settoriali. Le antenne omnidirezionali e settoriali sono alcune delle antenne più importanti se si considerano i requisiti di potenza e di direttività specifica.

In primo luogo, capiremo brevemente l'importanza della tecnologia delle antenne nei moderni sistemi di comunicazione. Lo sviluppo della tecnologia delle antenne è uno dei fattori trainanti dei moderni sistemi di comunicazione. Nel corso degli anni si sono evoluti diversi tipi di antenne. Lo sviluppo di diversi tipi di antenne è dovuto ai seguenti fattori:

• Gamma di frequenza di comunicazione
• Natura del terreno
• Gamma di comunicazione
• Requisiti di potenza, immunità al rumore e direttività

A seconda di questi fattori, esistono diversi tipi di antenne che rispondono a scopi diversi. A questo proposito, l'antenna omnidirezionale è in grado di fornire una copertura ideale di 360 gradi in tutte le direzioni, mentre le antenne settoriali limitano tipicamente la copertura a una determinata area con una potenza molto elevata. Nelle prossime sezioni discuteremo formalmente i loro vantaggi e svantaggi in questo breve articolo.

Che cos'è l'antenna omnidirezionale?

Un antenna omnidirezionale è un'antenna con direttività in tutte le direzioni. La direttività si riferisce alla capacità dell'antenna di trasmettere segnali radio in una determinata direzione con la massima potenza. Le antenne omnidirezionali possono trasmettere e ricevere segnali radio su una copertura di 360 gradi.. Queste antenne sono ampiamente utilizzate nei sistemi Wi-Fi, nelle reti cellulari e nei sistemi radio. Nelle applicazioni più moderne, come i sistemi di comunicazione V2X, le antenne omnidirezionali svolgono un ruolo cruciale nel consentire le capacità di rilevamento e localizzazione dell'ambiente circostante. Inoltre, le antenne omnidirezionali sono utilizzate nelle applicazioni IoT per facilitare i protocolli di comunicazione quali LoRaWAN, Zigbee, ecc.

Discutiamo ora di alcuni vantaggi e svantaggi di antenne omnidirezionali. I vantaggi e gli svantaggi delle antenne omnidirezionali dipendono dall'applicazione, dal terreno utilizzato e dai collegamenti di comunicazione coinvolti. Tuttavia, discuteremo i vantaggi e gli svantaggi in una prospettiva più generale.

Alcuni dei vantaggi di antenne omnidirezionali includono:

• Copertura a 360 gradi: L'antenna omnidirezionale è in grado di trasmettere e ricevere segnali in tutte le direzioni con la massima potenza.
• Installazione semplice: Queste antenne sono facili da installare e richiedono una configurazione minima rispetto alle antenne settoriali.
• Applicazioni versatili: Grazie alla natura omnidirezionale di queste antenne, sono utilizzate in una varietà di applicazioni diverse, dalle reti cellulari alle reti V2X.
• Basso costo: Le antenne omnidirezionali sono soluzioni economiche per applicazioni a bassa potenza
• Mobilità: Queste antenne sono ampiamente utilizzate in diverse applicazioni in cui la mobilità è fondamentale, grazie alle loro dimensioni ridotte e alla facilità di installazione.

Alcuni dei svantaggi delle antenne omnidirezionali sono le seguenti:

• Suscettibile alle interferenze: Le antenne omnidirezionali sono esposte a interferenze multi-path e, pertanto, sono considerate inaffidabili.
• Guadagno inferiore: A causa della loro direttività omnidirezionale, queste antenne possono favorire solo un guadagno parziale in ogni direzione.
• Bassa capacità di penetrazione: A causa del basso guadagno, la radiazione del segnale di queste antenne ha una bassa capacità di penetrazione.

Quando utilizzare le antenne omnidirezionali?

Le antenne omnidirezionali sono utilizzate in applicazioni che richiedono una copertura in tutte le direzioni. Queste applicazioni includono:

• Reti cellulari: Queste reti richiedono una migliore copertura e quindi sono agevolate da antenne omnidirezionali.
• Reti V2X: Le antenne omnidirezionali svolgono un ruolo cruciale nelle reti V2X, in quanto è necessario localizzare e rilevare in ogni direzione.
• Antenne Wi-Fi e Bluetooth: Anche le antenne omnidirezionali sono ampiamente utilizzate in queste reti, poiché il raggio di copertura di queste reti è minimo, ma richiedono una copertura in ogni direzione.

Che cos'è l'antenna a settori?

Rispetto a un'antenna omnidirezionale, un'antenna a settori è un antenna direzionale con una direttività limitata a una determinata direzione. In altre parole, le antenne settoriali coprono solo un certo angolo di copertura piuttosto che la copertura a 360 gradi fornita dalle antenne omnidirezionali. Queste antenne sono ampiamente utilizzate nelle reti Wi-Fi e nelle reti cellulari in applicazioni che richiedono una copertura limitata a una determinata area di interesse. A differenza delle antenne omnidirezionali, le antenne settoriali hanno elementi di alimentazione disposti secondo uno schema specifico. Inoltre, le antenne settoriali sono ampiamente utilizzate in ambienti esterni rispetto alle antenne omnidirezionali.

Discutiamo ora i vantaggi e gli svantaggi delle antenne settoriali nelle applicazioni generali. Il vantaggi di antenne settoriali includono:

• Elevato guadagno di segnale direzionale: Il vantaggio principale delle antenne settoriali è l'elevato guadagno direzionale del segnale. Si tratta della capacità dell'antenna di concentrarsi su una determinata direzione con la massima potenza.
• Meno interferenze: A causa dell'elevato guadagno del segnale direzionale, queste antenne sono suscettibili alle interferenze causate da altri segnali radio presenti nell'ambiente circostante.
• Scalabilità: Le antenne a settore possono essere utilizzate per coprire un'ampia area scalando gli elementi dell'antenna di conseguenza per coprire una vasta area.
• Ampio raggio di copertura: Rispetto alle antenne omnidirezionali, le antenne settoriali possono coprire un ampio raggio d'azione, poiché si concentrano sulle regioni specifiche di interesse.

Analizziamo ora alcuni degli svantaggi delle antenne settoriali.

• Copertura limitata: Le antenne a settore, rispetto alle antenne omnidirezionali, hanno una copertura limitata.
• Installazione complessa: A differenza delle antenne omnidirezionali, l'antenna settoriale richiede un numero maggiore di elementi d'antenna e uno studio adeguato prima dell'installazione.
• Costo relativamente alto: Rispetto alle antenne omnidirezionali, le antenne settoriali comportano costi maggiori.

Quando utilizzare l'antenna a settori?

Le antenne a settore sono ampiamente utilizzate in applicazioni che richiedono un elevato guadagno direzionale e basse interferenze in ogni direzione. Queste applicazioni includono:

• Sistemi di comunicazione punto-multipunto: Le antenne a settore sono utilizzate per comunicare tra i nodi centrali e gli utenti multipli in settori diversi.
• Reti Wi-Fi: Queste antenne sono utilizzate per i sistemi Wi-Fi esterni che richiedono un elevato guadagno.
• Reti cellulari: Le antenne a settore sono utilizzate per le reti cellulari in luoghi che richiedono un elevato guadagno direzionale.

Differenza tra antenne omnidirezionali e antenne a settori

La differenza principale tra le antenne omnidirezionali e quelle settoriali è che le prime mirano a fornire una copertura a 360 gradi, mentre le seconde si concentrano su un angolo di copertura limitato.. Inoltre, un'antenna omnidirezionale è desiderata in ambienti rurali e aperti, mentre le antenne settoriali sono preferite in ambienti urbani. Infine, l'antenna omnidirezionale è preferita per le reti piccole e interne, mentre le antenne settoriali sono preferite nelle reti commerciali e di grandi dimensioni.

Conclusione

In questo breve articolo abbiamo discusso i vantaggi e gli svantaggi di due diversi tipi di antenne: le antenne omnidirezionali e quelle settoriali. Inoltre, abbiamo identificato i principali casi d'uso di ciascun tipo di antenna e le loro differenze. Questo articolo può essere utilizzato come riferimento per la scelta del tipo di antenna più adatto alla vostra applicazione.