Smarte enheter - som telefoner, smartklokker og hjemme -dingser - stoler på trådløse tilkoblinger til funksjon. Kjernen i denne magien er antennen, et lite stykke teknologi som sender og mottar signaler. Antenner er ikke en størrelse som passer alle; De kommer i forskjellige former, hver designet for spesifikke jobber. Hvis du noen gang har lurt på hvilke typer antenner som driver smarte enheter, vil denne artikkelen lede deg gjennom de vanligste.
Hvorfor antenner betyr noe i smarte enheter
La oss snakke om hvorfor antenner er en stor sak før du dykker ned i typer. Disse komponentene gjør elektriske signaler til radiobølger (og tilbake igjen), og lar enheter snakke med nettverk eller hverandre. En god antenne betyr sterke signaler, lengre rekkevidde og færre nedlagte forbindelser. En dårlig? Svak Wi-Fi, hakkete samtaler eller en død Bluetooth-lenke. Smarte enheter pakker mye inn i små områder, så antenner må være effektive, kompakte og skreddersydde til oppgaven - enten det er å streame video eller spore trinnene dine.
Utforske vanlige antenntyper
Antenner varierer i form, størrelse og formål. Her er en nærmere titt på de du finner på smarte enheter:
Dipolantenne
Hva det er
Dipolantennen er en klassiker. Bilde to metallstenger som stikker ut som en 't ' eller en rett linje splittet i midten. Det er en av de enkleste designene og har eksistert i evigheter.
Hvordan det fungerer
Den sender signaler jevnt ut i alle retninger rundt aksen - som en smultring av dekning. Dette omnidireksjonsmønsteret gjør det flott for å spre signaler mye uten å favorisere ett sted.
Der det brukes
Du vil se dipoler i Wi-Fi-rutere, Bluetooth-høyttalere og noen eldre telefoner. De er billige å lage og trenger ikke mye oppstyr for å sette opp.
Fordeler og ulemper
På plussiden er dipoler rimelige og dekker en full sirkel. Men signaløkningen deres (forsterkningen) er lav, så de er ikke de beste på lange avstander.
Monopolantenne
Hva det er
Tenk på en monopol som en halv dipol - bare en stang, ofte sammenkoblet med et bakkeplan (som en metalloverflate) for å sprette signaler.
Hvordan det fungerer
Det er fremdeles omnidireksjonelle, utstrålende signaler i et bredt mønster. Jordplanet hjelper det å etterligne en dipols oppførsel til tross for at de har mindre maskinvare.
Der det brukes
Monopoles er små, så de er perfekte for smarttelefoner, ørepropper og annet utstyr i lommestørrelse der plassen er tett.
Fordeler og ulemper
De er superkompakte og enkle å passe inn i små enheter. Imidlertid kan deres rekkevidde og styrke komme til kort sammenlignet med større antenner.
Patchantenne
Hva det er
En lappantenne er flat og firkantet, og ser ofte ut som en tynn plate som sitter fast på et kretskort. Det er mindre klumpete enn stenger eller ledninger.
Hvordan det fungerer
I motsetning til dipoler, fokuserer lapper signaler i en retning - mer som et søkelys enn en flomlys. Denne retningsbestemte naturen øker styrken der den er rettet.
Der det brukes
GPS -dingser, smartklokker og noen IoT -sensorer elsker patchantenner. De er også vanlige i satellittlenker.
Fordeler og ulemper
De pakker anstendig gevinst i en liten, lavprofilform. Fangsten? Deres smale fokus betyr at de er elendige for all-around dekning.
PIFA (plan omvendt-f-antenne)
Hva det er
PIFA er en finurlig, kompakt antenne formet litt som en opp-ned-ned 'f ' flatet ut på en overflate. Det er en favoritt i moderne dingser.
Hvordan det fungerer
Det er en blanding av omnidireksjon og retningsbestemt, avhengig av oppsettet. PIFA -er håndterer flere frekvenser godt, takket være smart prosjektering.
Der det brukes
Smarttelefoner, nettbrett og bærbare datamaskiner skjuler ofte PIFA -er inne. De er bygget for å sjonglere med Wi-Fi, Bluetooth og cellulær signaler på en gang.
Fordeler og ulemper
PIFA-er er små, allsidige og flotte for multibåndenheter. Men de er vanskeligere å designe og kan slite hvis de er proppet for nær andre deler.
Yagi -antenne
Hva det er
Yagi ser ut som en mini -stige - mer metallstenger stilt opp, med ett drevet element og andre for å veilede signalet.
Hvordan det fungerer
Det er svært retningsbestemt, skytesignaler i en tett bjelke. Dette fokuset gir det alvorlig rekkevidde og kraft i en retning.
Der det brukes
Yagis er ikke vanlige i smarte enheter - de er for store. Men du kan se dem på friluftsutstyr som rutere eller IoT-knutepunkter som trenger lenker med lang rekkevidde.
Fordeler og ulemper
De utmerker seg på avstand og styrke, perfekte for å målrette mot et fjerntliggende punkt. Størrelse og smal dekning begrenser bruken i bærbar teknologi.
Andre antenner verdt å nevne
Utover de store spillerne dukker det opp noen få spesialiserte typer i smarte enheter:
Chipantenne
Dette er småbitne antenner bakt på keramiske chips. De er ultra-små, passer inn i wearables eller IoT-noder. De jobber for kortdistanse ting som Bluetooth, men strekker seg ikke langt.
Loopantenne
En sløyfe er akkurat slik det høres ut - en ledning kveilet i en sirkel eller firkant. Det brukes i RFID -tagger eller NFC -lesere i telefoner. Det er enkelt, men begrenset til næroppgaver.
Spiralformet antenne
Formet som en fjær, spiralformede antenner -vri signaler til en fokusert bjelke. De er sjeldne i hverdagslige enheter, men dukker opp i satellittsporere eller droner.
Hvordan disse antennene passer til smarte enheter
Hver smarte enhet har sine egne behov. Telefoner stapper i PIFAer og monopol for å håndtere flere nettverk. Smart hjemmeutstyr som høyttalere lener seg på dipoler for romomfattende Wi-Fi. IoT -sensorer kan plukke chip- eller lappantenner for lav effekt og spesifikke områder. Trikset er å matche antennen til jobben - størrelse, signaltype og miljø spiller alle en rolle.
Innpakning av det
Antenner kan virke som en liten detalj, men de er ryggraden på trådløse smarte enheter. Fra den grunnleggende dipolen til den høyteknologiske PIFA gir hver type noe unikt-enten det er bred dekning, lang rekkevidde eller et lite fotavtrykk. Å vite hva som er der ute hjelper deg å forstå hvorfor telefonen din holder seg tilkoblet eller smartlåsen fungerer feilfritt. Neste gang du bruker en gadget, kan du nikke til antennen som får det hele til å skje - det er viktigere enn du kanskje tror.
