سلام! به عنوان یک تامین کننده آنتن، اغلب در مورد مشخصات آنتن های مختلف از من سوال می شود، و یک سوال که زیاد مطرح می شود این است که "عرض پرتو آنتن چقدر است؟" خوب، بیایید آن را بشناسیم و آن را به روشی که به راحتی قابل درک باشد، تجزیه کنیم.
درک پهنای پرتو آنتن
ابتدا آنتن را به عنوان وسیله ای در نظر بگیرید که امواج رادیویی را ارسال و دریافت می کند. پهنای پرتو به نحوه پخش شدن این امواج در فضا بستگی دارد. اساساً این محدوده زاویه ای است که آنتن به طور مؤثر سیگنال ها را تابش یا دریافت می کند.
تصور کنید از چراغ قوه استفاده می کنید. وقتی به آن میتابید، نور فقط در یک خط مستقیم نمیرود. به شکل یک الگوی مخروطی پخش می شود. زاویه آن مخروط مانند عرض پرتو چراغ قوه است. به طور مشابه، امواج رادیویی آنتن در یک الگو پخش می شوند و پهنای پرتو به ما می گوید که این الگو چقدر گسترده است.
دو نوع اصلی از پهنای پرتو وجود دارد که معمولاً در مورد آن صحبت می کنیم: پهنای پرتو افقی و پهنای پرتو عمودی.
پهنای پرتو افقی
پهنای پرتو افقی در صفحه افقی اندازه گیری می شود. این نشان میدهد که آنتن تا چه اندازه میتواند سیگنالها را در یک جهت به سمت دیگر ارسال یا دریافت کند. به عنوان مثال، اگر یک آنتن دارای پهنای پرتو افقی 90 درجه باشد، به این معنی است که آنتن می تواند به طور موثر در یک قوس 90 درجه در جهت افقی ارتباط برقرار کند. این در برنامه هایی مانند شبکه های محلی بی سیم (WLAN) بسیار مهم است. اگر در حال راهاندازی یک نقطه دسترسی Wi - Fi هستید، میخواهید پهنای پرتو افقی را بدانید تا بتوانید آن را به گونهای قرار دهید که مناطقی را که افراد نیاز به اتصال دارند پوشش دهد.
پهنای پرتو عمودی
از طرف دیگر، عرض پرتو عمودی در صفحه عمودی اندازه گیری می شود. این نشان می دهد که چگونه سیگنال آنتن به بالا و پایین پخش می شود. فرض کنید در حال نصب آنتن بر روی دکل تلفن همراه هستید. پهنای پرتو عمودی به شما میگوید که سیگنال میتواند به چه میزان بالا و پایین برسد. اگر میخواهید سیگنال را روی یک طبقه خاص از یک ساختمان متمرکز کنید، ممکن است از یک پهنای پرتو عمودی باریک استفاده شود، در حالی که یک پهنای عمودی میتواند برای پوشش یک منطقه عمودی بزرگتر مانند یک مجتمع چند طبقه استفاده شود.
چرا پهنای پرتو مهم است
اکنون، ممکن است تعجب کنید که چرا پهنای پرتو تا این حد بزرگ است. خوب، تاثیر زیادی روی عملکرد سیستم آنتن دارد.
منطقه تحت پوشش
پهنای پرتو به طور مستقیم منطقه پوشش آنتن را تعیین می کند. پهنای پرتو گسترده تر به این معنی است که آنتن می تواند منطقه بزرگ تری را پوشش دهد، اما قدرت سیگنال ممکن است در هر قسمت از آن ناحیه کمتر باشد. به عنوان مثال، اگر یک روتر Wi-Fi با پهنای پرتو افقی گسترده دارید، میتواند به اتاقهای بیشتری در خانه شما برسد، اما اتصال ممکن است در گوشههای دور آنقدر قوی نباشد. از طرف دیگر، یک آنتن با عرض پرتو باریک می تواند سیگنال را روی یک منطقه خاص متمرکز کند و سیگنال قوی تری را در آن نقطه ارائه دهد. این در ارتباط نقطه به نقطه مفید است، مانند زمانی که دو ساختمان را با یک پیوند بی سیم به هم وصل می کنید.
تداخل
پهنای پرتو نیز در کاهش تداخل نقش دارد. یک آنتن پرتو باریک را می توان مستقیماً به سمت هدف نشانه گرفت و شانس دریافت سیگنال های ناخواسته را از جهات دیگر به حداقل می رساند. این امر در محیطهای شلوغ فرکانس رادیویی، مانند مناطق شهری که تعداد زیادی دستگاه بیسیم به طور همزمان کار میکنند، بسیار مهم است.
عوامل موثر بر پهنای پرتو
چندین چیز می تواند بر پهنای پرتو آنتن تأثیر بگذارد.
طراحی آنتن
طراحی فیزیکی آنتن یک عامل اصلی است. انواع مختلف آنتن دارای ویژگی های پهنای پرتو متفاوتی هستند. به عنوان مثال، الفآنتن فلزیاغلب دارای پهنای پرتو متمرکزتری در مقایسه با انواع دیگر است. آنتنهای فلزی به دلیل دوام خود شناخته میشوند و بسته به کاربرد میتوانند به گونهای طراحی شوند که الگوی پرتو خاصی داشته باشند. از سوی دیگر، الفآنتن سرامیکیممکن است نمایه پهنای پرتو متفاوتی داشته باشد. آنتنهای سرامیکی به دلیل اندازه کوچکشان محبوب هستند و میتوان آنها را طوری مهندسی کرد که مقدار مشخصی از پرتو پخش شود.
فرکانس
فرکانس کاری آنتن نیز بر پهنای پرتو تأثیر می گذارد. به طور کلی، با افزایش فرکانس، پهنای پرتو کاهش می یابد. سیگنال های فرکانس بالاتر دارای طول موج کوتاه تری هستند که به آنتن اجازه می دهد انرژی را محکم تر متمرکز کند. به عنوان مثال، آنتن هایی که در محدوده فرکانس موج میلی متری کار می کنند (به عنوان مثال، آنتن های موج 5G میلی متری) اغلب دارای پهنای پرتو بسیار باریکی هستند.
اندازه آنتن
اندازه آنتن یکی دیگر از عوامل کلیدی است. آنتنهای بزرگتر معمولاً پهنای پرتو باریکتری دارند. این به این دلیل است که یک آنتن بزرگتر می تواند جهت امواج تابش شده را بهتر کنترل کند. به عنوان مثال، یک آنتن بشقاب سهموی بزرگ که در ارتباطات ماهواره ای استفاده می شود، دارای پهنای پرتو بسیار باریکی است که به آن اجازه می دهد با یک ماهواره خاص در فضا ارتباط برقرار کند.
اندازه گیری پهنای پرتو
بنابراین، چگونه پهنای پرتو آنتن را اندازه گیری کنیم؟ خوب، معمولاً به عنوان جدایی زاویه ای بین نقاط نیمه توان (همچنین به عنوان نقاط - dB 3) الگوی تابش آنتن تعریف می شود.
الگوی تابش یک نمایش گرافیکی از نحوه تابش یا دریافت سیگنال آنتن در جهات مختلف است. اوج الگو نشان دهنده جهتی است که آنتن حداکثر بهره را دارد (یعنی قوی ترین سیگنال). نقاط نیمه توان نقاطی روی الگو هستند که قدرت سیگنال نیمی از حداکثر مقدار است. زاویه بین این دو نقطه، عرض پرتو است.
اندازه گیری پهنای پرتو به تجهیزات تخصصی مانند محدوده تست آنتن نیاز دارد. در یک محدوده آزمایشی، آنتن می چرخد و قدرت سیگنال در زوایای مختلف اندازه گیری می شود. سپس از داده ها برای رسم الگوی تابش و محاسبه پهنای پرتو استفاده می شود.
انتخاب پهنای پرتو مناسب برای برنامه شما
وقتی نوبت به انتخاب یک آنتن با پهنای پرتو مناسب می رسد، همه چیز به نیازهای خاص شما بستگی دارد.
برنامه های کاربردی داخلی
برای برنامههای داخلی مانند شبکههای Wi-Fi خانگی یا اداری، یک آنتن با پهنای پرتو وسیعتر ممکن است انتخاب خوبی باشد. شما می خواهید یک منطقه بزرگ را با یک نقطه دسترسی واحد پوشش دهید، بنابراین یک آنتن با پهنای پرتو افقی گسترده می تواند به دستگاه های بیشتری دسترسی پیدا کند. با این حال، اگر منطقه خاصی دارید که در آن به سیگنال قوی نیاز دارید، مانند یک اتاق کنفرانس، ممکن است استفاده از یک آنتن باریک پرتو در آن منطقه را در نظر بگیرید.
برنامه های کاربردی در فضای باز
در کاربردهای فضای باز، مانند ایستگاه های پایه سلولی یا پیوندهای نقطه به نقطه، انتخاب پهنای پرتو حیاتی تر است. برای یک ایستگاه پایه سلولی، ممکن است از ترکیبی از آنتن ها با پهنای پرتوهای مختلف برای پوشش مناطق مختلف استفاده کنید. یک آنتن پرتو عریض را می توان برای ارائه پوشش عمومی در یک منطقه بزرگ استفاده کرد، در حالی که یک آنتن با پرتو باریک می تواند برای هدف قرار دادن مناطق خاص پرترافیک یا برای اتصال به ایستگاه های پایه دیگر استفاده شود.
نتیجه گیری
در نتیجه، پهنای پرتو یک آنتن یک پارامتر مهم است که بر عملکرد و پوشش آن تأثیر می گذارد. درک پهنای پرتو به شما کمک می کند آنتن مناسب را برای برنامه خود انتخاب کنید، چه برای یک شبکه خانگی کوچک یا یک زیرساخت بی سیم در مقیاس بزرگ.
ما به عنوان یک تامین کننده آنتن، طیف گسترده ای از آنتن ها با پهنای پرتوهای مختلف برای رفع نیازهای خاص شما داریم. این که آیا شما به دنبال یکآنتن فلزییا الفآنتن سرامیکی، ما می توانیم محصولات با کیفیت بالا ارائه دهیم. اگر علاقه مند به یادگیری بیشتر هستید یا می خواهید در مورد نیازهای آنتن خود صحبت کنید، در تماس با آن درنگ نکنید. ما اینجا هستیم تا به شما کمک کنیم راه حل مناسب آنتن را برای پروژه خود پیدا کنید.
مراجع
- بالانیس، کالیفرنیا (2016). نظریه آنتن: تجزیه و تحلیل و طراحی. وایلی.
- Stutzman، WL، و Thiele، GA (2012). تئوری و طراحی آنتن. وایلی.