Richtantenne ist eine Art Antenne, die die Signalenergie bündeln kann, um sie in eine bestimmte Richtung auszustrahlen oder zu empfangen. Sie verfügt über eine starke Richtwirkung und einen hohen Gewinn und eignet sich für Szenarien, die eine Fernkommunikation erfordern oder Störungen reduzieren. Verschiedene Arten von Richtantennen haben aufgrund von Struktur- und Leistungsunterschieden unterschiedliche Anwendungsbereiche. Die folgenden sind gängige Typen und ihre Anwendungen:
1. Yagi-Uda-Antenne
Merkmale: einfache Struktur (besteht aus einem aktiven Oszillator, mehreren Reflektoren und Richteinrichtungen), mittlere Verstärkung (normalerweise 6–12 dBi), hohe Richtwirkung, niedrige Kosten.
Anwendungen:
l TV-Signalempfang (insbesondere digitale terrestrische TV-Signalerfassung in abgelegenen Gebieten).
l Amateurfunkkommunikation (z. B. Kurz- bis Mittelstrecken-Richtkommunikation für HAM-Stationen).
l Drahtlose Punkt-zu-Punkt-Überwachung (Videoübertragung über kurze Entfernungen an einer festen Position, z. B. Zellenüberwachung).
2. Logarithmisch-periodische Antenne
Eigenschaften: Extrem große Bandbreite (kann mehrere Frequenzbänder abdecken), moderate Verstärkung (5–15 dBi), Richtungsstabilität, geeignet für breitbandige Signalübertragung.
Anwendungen:
Kurzwellen-/Ultrakurzwellenkommunikation (z. B. militärische Kommunikation, Notfallkommunikation, wenn mehrere Frequenzbänder abgedeckt werden müssen).
Übertragung und Empfang von Radio und Fernsehen (insbesondere in Szenarien, in denen Kompatibilität mit verschiedenen Kanälen erforderlich ist).
Prüfung der elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV) (zur Simulation breitbandiger gerichteter Störsignale).
3. Parabolantenne
Merkmale: Bestehend aus einem Parabolreflektor und einem Feeder, hat es eine sehr hohe Verstärkung (typischerweise 20–40 dBi) und ist extrem gerichtet (schmale Strahlbreite bis zu 0,1°), wodurch es für die Kommunikation über große Entfernungen geeignet ist.
Anwendungen:
l Satellitenkommunikation (z. B. Satelliten-TV-Empfangsantenne „kleiner Topf“, „großer Topf“, Satelliten-Erdstation).
l Mikrowellen-Relaiskommunikation (Mikrowellen-Fernverbindungen für Telekommunikationsbetreiber, die in Berggebieten, Wüsten und anderen Gebieten eingesetzt werden, in denen die Verlegung von Glasfasern schwierig ist).
l Radioastronomische Beobachtung (große parabolische Antennenarrays, wie Chinas „Eye in the Sky“ FAST).
4. Panel-Antenne
Merkmale: Mit Mikrostreifen-Array oder planarer Reflexionsstruktur ist es klein, leicht, mittelstark (8–20 dBi) und einfach zu installieren.
Anwendungen:
· Erweiterung des drahtlosen Netzwerks (z. B. Überbrückung von unternehmenstauglichem WLAN über große Entfernungen zur Verbindung der LANs zweier Bürogebäude).
· Richtungsabdeckung von 5G-Basisstationen (Signalverstärkung für bestimmte Gebiete, z. B. dichte städtische Hochhausgebiete).
· UAV-Kommunikation (Fernkartierung und Empfang von Steuersignalen für Starrflügel- oder Mehrrotor-UAVs)
5. Hornantenne
Merkmale: Vom Ende des Wellenleiters aus hornförmig erweitert, verfügt es über eine große Bandbreite, ein niedriges VSWR und eine mittlere Verstärkung (10–25 dBi), wodurch es für das Mikrowellenband geeignet ist.
Anwendungen:
· Radarsysteme (als Sender-/Empfängerantennen für Radargeräte, z. B. Wetterradargeräte, ATC-Radargeräte).
· Mikrowellenmessungen (werden im Labor zur Kalibrierung anderer Antennen oder zum Testen von Mikrowellengeräten verwendet).
· Satellitenkommunikations-Feeds (als Feeds für Parabolantennen, um Signale auf reflektierende Oberflächen zu fokussieren).
Zusammenfassungen
Der Anwendungskern verschiedener Richtantennen besteht darin, den Entfernungsbedarf (nahe/mittlere/lange Entfernung), den Frequenzbandbereich (schmalband/breitband) und die Installationsbedingungen (Größe, Gewicht, Anpassungsfähigkeit an die Umgebung) des Szenarios anzupassen. Parabolantennen eignen sich beispielsweise für die Satellitenkommunikation über Hunderte von Kilometern, während Yagi-Antennen eher für den Empfang von Fernsehsignalen innerhalb weniger Kilometer geeignet sind und Flachantennen in miniaturisierten und leichten drahtlosen Netzwerkszenarien vorteilhafter sind.
