Короткий обзор типов антенн

 

Все больше и больше электронных устройств используют для работы беспроводную связь. Его неотъемлемый элемент - антенна. В зависимости от рабочей полосы пропускания, требуемого диапазона и конструктивных ограничений используются различные типы антенн. Например, для компьютерной периферии требуется дальность действия в несколько метров и полоса пропускания в несколько кбит/с, в то время как для устройств дистанционного управления требуется дальность в два раза больше и пропускная способность в несколько десятков кбит/с. Выбор антенны имеет большое влияние на возможность достижения этих параметров. При покупке такого устройства, как антенна цена на которые сегодня является доступной для каждого, следует искать компромисс между параметрами, размерами и стоимостью. Знание и понимание основных параметров антенн помогает принять лучшее решение.

 

Вначале стоит отметить, что параметры реальных антенн обычно приводятся применительно к изотропной антенне. Это теоретическая, идеальная конструкция, которая равномерно излучает энергию во всех направлениях и имеет 100% эффективность

Обзор типов антенн

При разработке беспроводных устройств вы можете выбирать из различных типов антенн. Преимущества и недостатки трех из них, наиболее часто используемых для связи на короткие расстояния. Это антенны на печатной плате, чип-антенны и внешние стержневые антенны (штыревые).

Преимущество антенн, выполненных в виде мозаики на печатных платах, заключается в очень низкой стоимости. Более того, в диапазоне частот ниже 868 МГц они характеризуются очень хорошими параметрами передачи. В высокочастотном диапазоне преимуществом антенн на печатной плате является их небольшой размер. Их использование подтверждается также высокой доступностью антенн со стандартными параметрами.

К ограничениям таких антенн, относится сложность получения требуемых параметров для частот ниже 433 МГц. Если доступное пространство ограничено, лучше выбрать чиповые антенны.

Их преимущество в том, что они маленькие даже на частотах ниже 1 ГГц. К их цене также следует прибавить стоимость сборки. Кроме того, часто, несмотря на заявления производителей о том, что входной импеданс этого типа антенны имеет стандартное значение 50 Ом в заданной полосе частот, это не точно.

Требуется дополнительный элемент согласования для достижения предполагаемых параметров передачи с использованием чиповых антенн. В связи с этим преимуществом стержневых антенн является очень низкая стоимость, а недостатком - большие габариты.

Однако стоит выбирать именно их, если в приоритете лучшие параметры передачи. Обычно это монопольные антенны с ненаправленной диаграммой направленности. Чтобы получить максимальные преимущества, стержневые антенны следует устанавливать перпендикулярно плоскости заземления. Для более низких частот может использоваться спиральный вариант, с витым стержнем в виде катушки, благодаря чему длина излучателя короче.