Una breve descrizione delle diverse applicazioni dell'antenna direzionale

L'antenna direzionale è un tipo di antenna in grado di focalizzare l'energia del segnale da irradiare o ricevere in una direzione specifica, con forte direzionalità e guadagno elevato, è adatta per scenari che richiedono comunicazioni a lunga distanza o ridurre le interferenze. Diversi tipi di antenne direzionali hanno aree di applicazione diverse a causa delle differenze strutturali e prestazionali, di seguito sono i tipi comuni e le loro applicazioni:

1. Antenna Yagi-Uda

Caratteristiche:  struttura semplice (costituito da un oscillatore attivo, più riflettori e direzionali), guadagno medio (solitamente 6-12 dBi), alta direzionalità, basso costo.

Applicazioni:

l  Ricezione del segnale TV (in particolare acquisizione del segnale TV digitale terrestre in aree remote).

l   Comunicazioni radioamatoriali (ad esempio comunicazioni direzionali a corto e medio raggio per stazioni HAM).

l   Sorveglianza wireless punto a punto (trasmissione video in posizione fissa a breve distanza, come il monitoraggio cellulare).

2. Antenna log-periodica

Caratteristiche: larghezza di banda estremamente ampia (può coprire più bande di frequenza), guadagno moderato (5-15 dBi), stabilità direzionale, adatto per la trasmissione del segnale a banda larga.

Applicazioni:

Comunicazioni a onde corte/ultra corte (ad esempio comunicazioni militari, comunicazioni di emergenza, quando è necessario coprire più bande di frequenza).

Trasmissione e ricezione radiotelevisiva (soprattutto in scenari in cui è richiesta la compatibilità con diversi canali).

Test di compatibilità elettromagnetica (EMC) (per simulare segnali di interferenza direzionale a banda larga).

3. Antenna parabolica

Caratteristiche: Costituito da un riflettore parabolico e un alimentatore, ha un guadagno molto elevato (tipicamente 20-40 dBi) ed è estremamente direzionale (larghezza del fascio stretta fino a 0,1°), rendendolo adatto per comunicazioni a lunga distanza.

Applicazioni:

l  Comunicazioni via satellite (ad esempio, antenna ricevente TV satellitare 'piccolo vaso' 'grande vaso', stazione terrestre satellitare).

l  Comunicazioni con relè a microonde (collegamenti a microonde a lunga distanza per operatori di telecomunicazioni, utilizzati in zone montuose, deserti e altre aree dove la fibra ottica è difficile da posare).

l  Osservazione radioastronomica (grandi schiere di antenne paraboliche, come la cinese 'Eye in the Sky' FAST).

4. Antenna a pannello

Caratteristiche:  Adottando un array di microstrisce o una struttura di riflessione planare, è di piccole dimensioni, leggero, con guadagno medio (8-20 dBi) e facile da installare.

Applicazioni:

·   Estensione della rete wireless (ad esempio bridging a lunga distanza del WiFi di livello aziendale per collegare le LAN di due edifici adibiti ad uffici).

·  Copertura direzionale delle stazioni base 5G (potenziamento del segnale per aree specifiche, ad esempio aree urbane dense di grattacieli).

·  Comunicazioni UAV (mappatura a lungo raggio e ricezione del segnale di controllo per UAV ad ala fissa o multirotore)

5. Antenna a corno

Caratteristiche: Espanso a forma di corno dall'estremità della guida d'onda, ha un'ampia larghezza di banda, VSWR basso e guadagno medio (10-25 dBi), che lo rendono adatto alla banda delle microonde.

Applicazioni:

·  Sistemi radar (come antenne trasmittenti/ricevitrici per radar, ad es. radar meteorologici, radar ATC).

·  Misure a microonde (utilizzate in laboratorio per calibrare altre antenne o per testare dispositivi a microonde).

·  Feed di comunicazione satellitare (come feed per antenne paraboliche per focalizzare i segnali su superfici riflettenti).

Riepiloghi​

Il nucleo applicativo delle diverse antenne direzionali è quello di soddisfare i requisiti di distanza (vicino/media/lunga distanza), la gamma di banda di frequenza (banda stretta/banda larga) e le condizioni di installazione (dimensioni, peso, adattabilità ambientale) dello scenario. Ad esempio, le antenne paraboliche sono adatte per la comunicazione satellitare su centinaia di chilometri, mentre le antenne Yagi sono più adatte per la ricezione del segnale TV entro pochi chilometri e le antenne a pannello piatto sono più vantaggiose in scenari di reti wireless miniaturizzate e leggere.