Hej tamo! Kao dobavljača antena, često me pitaju o različitim specifikacijama antene, a jedno pitanje koje se često pojavljuje je „Koja je širina snopa antene?“ Pa, hajde da udubimo u to i razložimo na način koji je lako razumjeti.
Razumijevanje širine snopa antene
Prvo, zamislite antenu kao uređaj koji šalje i prima radio talase. Širina snopa je sve o tome kako se ovi talasi šire u svemiru. To je u osnovi ugaoni raspon preko kojeg antena efikasno zrači ili prima signale.
Zamislite da koristite baterijsku lampu. Kada ga usijate, svjetlo ne ide samo u jednu, pravu liniju. Širi se u obliku konusa. Ugao tog konusa je kao širina snopa svjetiljke. Slično, radio talasi antene se šire u šablonu, a širina snopa nam govori koliko je širok taj uzorak.
Postoje dvije glavne vrste širine snopa o kojima obično govorimo: horizontalna širina snopa i vertikalna širina snopa.
Horizontal Beamwidth
Horizontalna širina snopa mjeri se u horizontalnoj ravni. Pokazuje koliko daleko antena može slati ili primati signale u smjeru s jedne strane na drugu. Na primjer, ako antena ima horizontalnu širinu snopa od 90 stepeni, to znači da antena može efikasno komunicirati unutar luka od 90 stepeni u horizontalnom pravcu. Ovo je izuzetno važno u aplikacijama kao što su bežične lokalne mreže (WLAN). Ako postavljate Wi-Fi pristupnu tačku, želite znati horizontalnu širinu snopa kako biste je mogli postaviti na način koji pokriva područja na kojima se ljudi trebaju povezati.
Vertical Beamwidth
S druge strane, vertikalna širina snopa mjeri se u vertikalnoj ravni. Pokazuje kako se signal antene širi gore-dole. Pretpostavimo da instalirate antenu na toranj mobilne telefonije. Vertikalna širina snopa će vam reći koliko visoko i nisko signal može doseći. Uska vertikalna širina snopa može se koristiti ako želite da fokusirate signal na određeni sprat zgrade, dok se šira može koristiti za pokrivanje veće vertikalne površine poput višespratnog kompleksa.
Zašto je širina snopa bitna
Možda se pitate zašto je širina snopa tako velika stvar. Pa, to ima ogroman uticaj na performanse antenskog sistema.
Područje pokrivenosti
Širina snopa direktno određuje područje pokrivenosti antene. Šira širina snopa znači da antena može pokriti veće područje, ali jačina signala može biti niža u svakom dijelu tog područja. Na primjer, ako imate Wi-Fi ruter sa širokom horizontalnom širinom snopa, on može doći do više prostorija u vašoj kući, ali veza možda neće biti tako jaka u udaljenim uglovima. S druge strane, antena uskog snopa može fokusirati signal na određeno područje, pružajući jači signal na tom mjestu. Ovo je korisno u komunikaciji od tačke do tačke, kao kada povezujete dvije zgrade bežičnom vezom.
Interferencija
Širina snopa također igra ulogu u smanjenju smetnji. Antena uskog snopa može biti usmjerena direktno na metu, minimizirajući šanse za hvatanje neželjenih signala iz drugih pravaca. Ovo je ključno u prenatrpanim radiofrekventnim okruženjima, kao što su urbana područja gdje postoji mnogo bežičnih uređaja koji rade u isto vrijeme.
Faktori koji utječu na širinu snopa
Nekoliko stvari može uticati na širinu snopa antene.
Antenna Design
Fizički dizajn antene je glavni faktor. Različite vrste antena imaju različite karakteristike širine snopa. Na primjer, aMetalna antenačesto ima fokusiraniju širinu snopa u poređenju sa nekim drugim tipovima. Metalne antene su poznate po svojoj izdržljivosti i mogu biti dizajnirane tako da imaju specifičan uzorak snopa ovisno o primjeni. S druge strane, aKeramička antenamože imati drugačiji profil širine snopa. Keramičke antene su popularne zbog svoje male veličine i mogu se konstruisati da obezbede određenu količinu širenja snopa.
Frekvencija
Radna frekvencija antene takođe utiče na širinu snopa. Općenito, kako se frekvencija povećava, širina snopa ima tendenciju smanjenja. Signali veće frekvencije imaju kraće talasne dužine, što omogućava anteni da čvršće fokusira energiju. Na primjer, antene koje rade u frekvencijskom opsegu milimetarskog talasa (npr. 5G antene milimetarskog talasa) često imaju vrlo uske širine snopa.
Veličina antene
Veličina antene je još jedan ključni faktor. Veće antene obično imaju uže širine snopa. To je zato što veća antena može bolje kontrolirati smjer zračenih valova. Na primjer, velika parabolična antena koja se koristi u satelitskoj komunikaciji ima vrlo usku širinu snopa, što joj omogućava da komunicira sa određenim satelitom u svemiru.
Measuring Beamwidth
Dakle, kako mjerimo širinu snopa antene? Pa, obično se definiše kao ugaona razdaljina između tačaka pola snage (takođe poznatih kao tačke od -3 dB) dijagrama zračenja antene.
Uzorak zračenja je grafički prikaz načina na koji antena zrači ili prima signale u različitim smjerovima. Vrh uzorka predstavlja smjer u kojem antena ima maksimalno pojačanje (tj. najjači signal). Tačke pola snage su tačke na uzorku u kojima je jačina signala polovina maksimalne vrijednosti. Ugao između ove dvije tačke je širina snopa.
Mjerenje širine snopa zahtijeva specijaliziranu opremu, kao što je ispitni opseg antene. U testnom opsegu, antena se rotira, a jačina signala se meri pod različitim uglovima. Podaci se zatim koriste za crtanje uzorka zračenja i izračunavanje širine snopa.
Odabir prave širine snopa za vašu aplikaciju
Kada je u pitanju odabir antene s pravom širinom snopa, sve ovisi o vašim specifičnim potrebama.
Indoor Applications
Za unutrašnje aplikacije kao što su kućne Wi-Fi ili kancelarijske mreže, antena šire širine može biti dobar izbor. Želite da pokrijete veliko područje sa jednom pristupnom tačkom, tako da antena sa širokom horizontalnom širinom snopa može da dosegne više uređaja. Međutim, ako imate određeno područje gdje vam je potreban jak signal, kao što je konferencijska sala, razmislite o korištenju antene uskog snopa usmjerene na to područje.
Vanjske primjene
U aplikacijama na otvorenom, kao što su bazne stanice ili veze od tačke do tačke, izbor širine snopa je kritičniji. Za ćelijsku baznu stanicu, možete koristiti kombinaciju antena s različitim širinama snopa za pokrivanje različitih područja. Antena širokog snopa može se koristiti za obezbjeđivanje opšte pokrivenosti na velikom području, dok se antena uskog snopa može koristiti za ciljanje određenih područja sa velikim prometom ili za povezivanje sa drugim baznim stanicama.
Zaključak
U zaključku, širina snopa antene je ključni parametar koji utiče na njene performanse i pokrivenost. Razumijevanje širine snopa pomaže vam da odaberete pravu antenu za vašu aplikaciju, bilo da se radi o maloj kućnoj mreži ili velikoj bežičnoj infrastrukturi.
Kao dobavljač antena, imamo širok spektar antena različitih širina snopa kako bismo zadovoljili vaše specifične potrebe. Bilo da tražite aMetalna antenaili aKeramička antena, možemo pružiti proizvode visokog kvaliteta. Ako ste zainteresovani da saznate više ili želite da razgovarate o vašim zahtevima za antenu, ne ustručavajte se da se obratite. Tu smo da vam pomognemo da pronađete savršeno rješenje antene za vaš projekat.
Reference
- Balanis, Kalifornija (2016). Teorija antena: analiza i dizajn. Wiley.
- Stutzman, WL, & Thiele, GA (2012). Teorija i dizajn antena. Wiley.