Směrová anténa je druh antény, která dokáže zaměřit energii signálu k vyzařování nebo příjmu určitým směrem, se silnou směrovostí a vysokým ziskem, je vhodná pro scénáře, které potřebují komunikaci na dlouhé vzdálenosti nebo snižují rušení. Různé typy směrových antén mají různé oblasti použití kvůli strukturálním a výkonnostním rozdílům, následující jsou běžné typy a jejich aplikace:
1. Anténa Yagi-Uda
Vlastnosti: jednoduchá konstrukce (skládá se z aktivního oscilátoru, více reflektorů a směrových), střední zisk (obvykle 6-12 dBi), vysoká směrovost, nízká cena.
Aplikace:
l Příjem televizního signálu (zejména zachycení digitálního pozemního televizního signálu v odlehlých oblastech).
l Amatérská rádiová komunikace (např. směrová komunikace krátkého až středního dosahu pro stanice HAM).
l Bezdrátové sledování z bodu do bodu (přenos videa s pevnou polohou na krátkou vzdálenost, jako je monitorování buněk).
2. Log-periodická anténa
Vlastnosti: Extrémně široká šířka pásma (může pokrýt více frekvenčních pásem), střední zisk (5-15 dBi), směrová stabilita, vhodné pro širokopásmový přenos signálu.
Aplikace:
Krátkovlnné/ultrakrátkovlnné komunikace (např. vojenské komunikace, nouzové komunikace, kdy je třeba pokrýt více frekvenčních pásem).
Rozhlasový a televizní přenos a příjem (zejména ve scénářích, kde je vyžadována kompatibilita s různými kanály).
Testování elektromagnetické kompatibility (EMC) (pro simulaci širokopásmových směrových rušivých signálů).
3. Parabolická anténa
Vlastnosti: Skládá se z parabolického reflektoru a napáječe, má velmi vysoký zisk (typicky 20-40 dBi) a je extrémně směrový (úzká šířka paprsku až do 0,1°), takže je vhodný pro komunikaci na dlouhé vzdálenosti.
Aplikace:
l Satelitní komunikace (např. přijímací anténa satelitní TV „malý hrnec“, „velký hrnec“, satelitní pozemská stanice).
l Mikrovlnná reléová komunikace (mikrovlnné spoje na dlouhé vzdálenosti pro telekomunikační operátory, používané v horských oblastech, pouštích a dalších oblastech, kde je obtížné položit optická vlákna).
l Radioastronomické pozorování (velké parabolické anténní soustavy, jako například čínské „Eye in the Sky“ FAST).
4. Panelová anténa
Vlastnosti: Přijímá mikropáskové pole nebo planární reflexní strukturu, má malou velikost, nízkou hmotnost, střední zisk (8-20 dBi) a snadno se instaluje.
Aplikace:
· Rozšíření bezdrátové sítě (např. dálkové přemostění podnikové sítě WiFi pro propojení sítí LAN dvou kancelářských budov).
· Směrové pokrytí základnových stanic 5G (zlepšení signálu pro specifické oblasti, např. husté městské výškové oblasti).
· Komunikace UAV (mapování na velké vzdálenosti a příjem řídicího signálu pro UAV s pevným křídlem nebo s více rotory)
5. Hornová anténa
Vlastnosti: Rozšířený do tvaru rohu od konce vlnovodu, má širokou šířku pásma, nízké VSWR a střední zisk (10-25 dBi), takže je vhodný pro mikrovlnné pásmo.
Aplikace:
· Radarové systémy (jako vysílací/přijímací antény pro radary, např. meteorologické radary, ATC radary).
· Mikrovlnná měření (používaná v laboratoři ke kalibraci jiných antén nebo k testování mikrovlnných zařízení).
· Satelitní komunikační kanály (jako zdroje pro parabolické antény pro zaostření signálů na odrazné plochy).
S shrnutí
Základem aplikace různých směrových antén je splnění požadavku na vzdálenost (blízká/střední/dlouhá vzdálenost), rozsah frekvenčního pásma (úzkopásmové/širokopásmové) a podmínky instalace (velikost, hmotnost, přizpůsobivost prostředí) scénáře. Například parabolické antény jsou vhodné pro satelitní komunikaci na stovky kilometrů, zatímco yagi antény jsou vhodnější pro příjem televizního signálu v okruhu několika kilometrů a ploché antény jsou výhodnější v miniaturizovaných a lehkých bezdrátových sítích.
