Smarte enheder - som telefoner, smartwatches og hjemme -gadgets - er afhængige af trådløse forbindelser til funktion. Kernen i denne magi er antennen, et lille stykke teknisk, der sender og modtager signaler. Antenner er ikke en størrelse, der passer til alle; De findes i forskellige former, hver designet til specifikke job. Hvis du nogensinde har spekuleret på, hvilke typer antenner der driver dine smarte enheder, vil denne artikel lede dig gennem de mest almindelige.
Hvorfor antenner betyder noget i smarte enheder
Før vi dykker ned i typer, lad os tale om, hvorfor antenner er en stor ting. Disse komponenter forvandler elektriske signaler til radiobølger (og tilbage igen) og lader enheder tale med netværk eller hinanden. En god antenne betyder stærke signaler, længere rækkevidde og færre faldne forbindelser. En dårlig? Svag Wi-Fi, hakkende opkald eller et dødt Bluetooth-link. Smarte enheder pakker meget i små rum, så antenner skal være effektive, kompakte og skræddersyet til opgaven - hvad enten det er streaming af video eller sporing af dine trin.
Udforskning af almindelige antennetyper
Antenner varierer i form, størrelse og formål. Her er et nærmere kig på dem, du finder i smarte enheder:
Dipolantenne
Hvad det er
Dipolantenne er en klassiker. Forestil dig to metalstænger, der stikker ud som en 't ' eller en lige linje splittet i midten. Det er et af de enkleste design og har eksisteret i aldre.
Hvordan det fungerer
Det sender signaler jævnt ud i alle retninger omkring sin akse - som en donut af dækning. Dette omnidirektionelle mønster gør det godt til at sprede signaler vidt uden at favorisere et sted.
Hvor det bruges
Du vil se dipoler i Wi-Fi-routere, Bluetooth-højttalere og nogle ældre telefoner. De er billige at lave og har ikke brug for meget ståhej for at konfigurere.
Fordele og ulemper
På plussiden er Dipoles overkommelige og dækker en fuld cirkel. Men deres signal boost (gevinst) er lav, så de er ikke de bedste i lange afstande.
Monopolantenne
Hvad det er
Tænk på en monopol som en halv dipol - bare en stang, ofte parret med et jordplan (som en metaloverflade) for at hoppe signaler.
Hvordan det fungerer
Det er stadig omnidirectional, udstrålende signaler i et bredt mønster. Jordplanet hjælper det med at efterligne en dipols opførsel på trods af at have mindre hardware.
Hvor det bruges
Monopoler er små, så de er perfekte til smartphones, ørepropper og andet gearstørrelse, hvor pladsen er stram.
Fordele og ulemper
De er super kompakte og lette at passe ind i små enheder. Imidlertid kan deres rækkevidde og styrke komme til kort sammenlignet med større antenner.
Patchantenne
Hvad det er
En patchantenne er flad og firkantet, og ser ofte ud som en tynd plade, der sidder fast på et kredsløb. Det er mindre voluminøst end stænger eller ledninger.
Hvordan det fungerer
I modsætning til dipoler fokuserer patches signaler i en retning - mere som en rampelys end en lyskast. Denne retningsbestemte natur øger styrke, hvor den er rettet.
Hvor det bruges
GPS -gadgets, smartwatches og nogle IoT -sensorer elsker patchantenner. De er også almindelige i satellitlink.
Fordele og ulemper
De pakker anstændig gevinst i en lille, lavprofileret form. Fangsten? Deres snævre fokus betyder, at de er elendige for all-round dækning.
PIFA (plan inverteret f antenne)
Hvad det er
PIFA er en finurlig, kompakt antenne formet lidt som en omvendt 'f ' fladet på en overflade. Det er en favorit i moderne gadgets.
Hvordan det fungerer
Det er en blanding af omnidirektional og retningsbestemt, afhængigt af dens opsætning. PIFA'er håndterer flere frekvenser godt takket være smart teknik.
Hvor det bruges
Smartphones, tablets og bærbare computere skjuler ofte pifas indeni. De er bygget til at jonglere med Wi-Fi, Bluetooth og cellulære signaler på én gang.
Fordele og ulemper
PIFA'er er små, alsidige og gode til multiband-enheder. Men de er vanskeligere at designe og kan kæmpe, hvis de er proppet for tæt på andre dele.
Yagi -antenne
Hvad det er
Yagi ligner en mini -stige - flere metalstænger stod op, med et drevet element og andre til at guide signalet.
Hvordan det fungerer
Det er meget retningsbestemt, skyde signaler i en stram bjælke. Dette fokus giver det alvorligt rækkevidde og strøm i en retning.
Hvor det bruges
Yagis er ikke almindelige inde i smarte enheder - de er for store. Men du kan se dem på udendørs gear som routere eller IoT-hubs, der har brug for links med lang rækkevidde.
Fordele og ulemper
De udmærker sig i afstand og styrke, perfekte til at målrette mod et fjernt punkt. Størrelse og smal dækning begrænser dog brugen af bærbar tech.
Andre antenner, der er værd at nævne
Ud over de store spillere dukker et par specialiserede typer op i smarte enheder:
Chipantenne
Dette er teeny-små antenner bagt på keramiske chips. De er ultra-små, der passer til wearables eller IoT-knudepunkter. De arbejder for kortdistancer som Bluetooth, men strækker sig ikke langt.
Loop -antenne
En løkke er netop, hvordan det lyder - en tråd, der er snoet ind i en cirkel eller en firkant. Det bruges i RFID -tags eller NFC -læsere i telefoner. Det er enkelt, men begrænset til nærbillede.
Helical antenne
Formet som en fjeder signalerer spiralformede antenner til en fokuseret bjælke. De er sjældne i hverdagens enheder, men dukker op i satellitsporere eller droner.
Hvordan disse antenner passer til smarte enheder
Hver smart enhed har sine egne behov. Telefoner krummer sig i PIFA'er og monopoler for at håndtere flere netværk. Smart Home Gear som højttalere læner sig på dipoler til rumomfattende Wi-Fi. IoT -sensorer kan muligvis vælge chip- eller plasterantenner til lav effekt og specifikke intervaller. Tricket er at matche antennen til jobbet - størrelse, signaltype og miljø spiller alle en rolle.
Indpakning af det
Antenner kan virke som en lille detalje, men de er rygraden i trådløse smarte enheder. Fra den grundlæggende dipol til den højteknologiske PIFA bringer hver type noget unikt-hvad enten det er bred dækning, lang rækkevidde eller et lille fodaftryk. At vide, hvad der er derude, hjælper dig med at forstå, hvorfor din telefon forbliver tilsluttet, eller din smarte lås fungerer fejlfrit. Næste gang du bruger en gadget, skal du nikke til antennen, hvilket får det hele til at ske - det er vigtigere, end du måske tror.
