Inteligentne urządzenia - takie telefony, smartwatche i gadżety domowe - na podstawie połączeń bezprzewodowych do funkcjonowania. U podstaw tej magii leży antena, mały kawałek technologii, który wysyła i odbiera sygnały. Anteny nie są uniwersalne; Występują w różnych formach, każda przeznaczona do określonych zadań. Jeśli kiedykolwiek zastanawiałeś się, jakie rodzaje anten zasilały swoje inteligentne urządzenia, ten artykuł przeprowadzi Cię przez najczęstsze.
Dlaczego anteny mają znaczenie w inteligentnych urządzeniach
Przed zanurzeniem się w typach porozmawiajmy o tym, dlaczego anteny są wielką sprawą. Komponenty te przekształcają sygnały elektryczne w fale radiowe (i ponownie), pozwalając urządzeniom rozmawiać z sieciami lub sobą. Dobra antena oznacza silne sygnały, dłuższy zasięg i mniej powiązań zrzuconych. Zły? Słaby Wi-Fi, wzburzone połączenia lub martwy link Bluetooth. Inteligentne urządzenia pakują dużo w małe przestrzenie, więc anteny muszą być wydajne, kompaktowe i dostosowane do zadania - niezależnie od tego, czy jest to przesyłanie strumieniowe wideo, czy śledzenie kroków.
Badanie typowych typów anten
Anteny różnią się kształtem, rozmiarem i celem. Oto bliższe spojrzenie na te, które znajdziesz w inteligentnych urządzeniach:
Antena dipolowa
Co to jest
Antena dipolowa to klasyka. Wyobraź sobie dwa metalowe pręty wystające jak 't ' lub linia prosta podzielona pośrodku. To jeden z najprostszych projektów i istnieje od wieków.
Jak to działa
Wysyła sygnały równomiernie we wszystkich kierunkach wokół osi - jak pączek zasięgu. Ten wzór wszechobecny sprawia, że świetny jest szeroko rozpowszechnianie sygnałów bez faworyzowania jednego miejsca.
Gdzie jest używany
Zauważysz dipole w routerach Wi-Fi, głośnikach Bluetooth i niektórych starszych telefonach. Są tanie w tworzeniu i nie potrzebują większego zamieszania, aby się skonfigurować.
Plusy i wady
Z drugiej strony dipole są niedrogie i obejmują pełne koło. Ale ich zwiększenie sygnału (wzmocnienie) jest niskie, więc nie są najlepsze na duże odległości.
Antena monopolowa
Co to jest
Pomyśl o monopolu jako o pół dipole - tylko jeden pręt, często w połączeniu z płaszczyzną naziemną (jak metalowa powierzchnia), aby odbijać sygnały.
Jak to działa
Nadal jest to wszechobecne, promieniujące sygnały w szerokim wzorze. Płaszczyzna uziemienia pomaga naśladować zachowanie dipola, mimo że ma mniej sprzętu.
Gdzie jest używany
Monopole są małe, więc są idealne do smartfonów, słuchawek i innych kieszonkowych sprzętu, w którym przestrzeń jest ciasna.
Plusy i wady
Są super kompaktowe i łatwe do dopasowania w małych urządzeniach. Jednak ich zasięg i siła mogą być krótkie w porównaniu z większymi antenami.
Antena łat
Co to jest
Antena plastra jest płaska i kwadratowa, często wyglądająca jak cienka płyta utknięta na płycie drukowanej. Jest mniej nieporęczny niż pręty lub przewody.
Jak to działa
W przeciwieństwie do dipoli, łatki skupiają się na sygnałach w jednym kierunku - bardziej jak reflektor niż reflektor. Ta kierunkowa natura zwiększa siłę tam, gdzie jest skierowana.
Gdzie jest używany
Gadżety GPS, smartwatche i niektóre czujniki IoT uwielbiają anteny łat. Są również powszechne w linkach satelitarnych.
Plusy i wady
Pakują przyzwoity wzrost w mały, niskoprofilowy kształt. Haczyk? Ich wąskie skupienie oznacza, że są kiepskie dla wszechstronnego zasięgu.
PIFA (płaska antena odwrócona F)
Co to jest
PIFA jest dziwaczną, kompaktową anteną w kształcie nieco jak odwrócenie „f ” spłaszczona na powierzchni. To ulubione we współczesnych gadżetach.
Jak to działa
Jest to mieszanka wszechwiazdu i kierunkowego, w zależności od jego konfiguracji. PIFAS dobrze obsługuje wiele częstotliwości dzięki sprytnej inżynierii.
Gdzie jest używany
Smartfony, tablety i laptopy często ukrywają PIFA. Są zbudowane, aby żonglować sygnałami Wi-Fi, Bluetooth i komórkowymi.
Plusy i wady
PIFA są małe, wszechstronne i doskonałe dla urządzeń wielorakiej. Ale są trudniejsze do zaprojektowania i mogą walczyć, jeśli zostaną zatłoczone zbyt blisko innych części.
Antena Yagi
Co to jest
Yagi wygląda jak mini drabina - włożone w szereg metalowych prętów, z jednym napędzanym elementem i innymi, aby poprowadzić sygnał.
Jak to działa
Jest wysoce kierunkowy, strzelający sygnały w ciasnej wiązce. To skupienie daje mu poważny zasięg i moc w jednym kierunku.
Gdzie jest używany
Yagi nie są powszechne w inteligentnych urządzeniach - są zbyt duże. Ale możesz je zobaczyć na sprzęcie zewnętrznym, takim jak routery lub piasty IoT potrzebujące linków dalekiego zasięgu.
Plusy i wady
Excel w odległości i sile, idealnie nadalą w odległym punkcie. Jednak rozmiar i wąskie pokrycie ograniczają ich zastosowanie w przenośnej technologii.
Inne anteny, o których warto wspomnieć
Poza dużymi graczami pojawia się kilka wyspecjalizowanych typów w inteligentnych urządzeniach:
Antena chipowa
Są to małe małe anteny upieczone na ceramicznych żetonach. Są bardzo małe, dopasowują się do urządzeń do noszenia lub węzłów IoT. Pracują na krótkie rzeczy, takie jak Bluetooth, ale nie rozciągają się daleko.
Antena pętli
Pętla jest taka, jak brzmi - drut zwinięta w koło lub kwadrat. Jest używany w znacznikach RFID lub czytnikach NFC w telefonach. Jest to proste, ale ograniczone do zadań zbliżenia.
Antena śrubowa
W kształcie wiosny, spiralne anteny przekręcają sygnały w skoncentrowaną wiązkę. Są rzadkie w codziennych urządzeniach, ale pojawiają się w satelitarnych trackerach lub dronach.
Jak te anteny pasują do inteligentnych urządzeń
Każde inteligentne urządzenie ma swoje własne potrzeby. Telefony wręczą się w PIFA i monopole do obsługi wielu sieci. Inteligentny sprzęt domowy, taki jak głośniki, pochyla się na dipole na WI-FI w całym pokoju. Czujniki IoT mogą wybierać anteny chipowe lub łatania dla niskiej mocy i określonych zakresów. Sztuką jest dopasowanie anteny do zadania - rozmiar, typ sygnału i środowisko odgrywają część.
Owinięcie tego
Anteny mogą wydawać się małym szczegółem, ale są kręgosłupem bezprzewodowych urządzeń inteligentnych. Od podstawowego dipola po zaawansowane technologicznie PIFA, każdy typ przynosi coś wyjątkowego-niezależnie od tego, czy jest to szeroki zasięg, długi zasięg, czy niewielki ślad. Wiedza o tym, co tam pomaga zrozumieć, dlaczego telefon pozostaje podłączony lub inteligentny zamek działa bezbłędnie. Następnym razem, gdy użyjesz gadżetu, skłonisz się do anteny, dzięki czemu wszystko się wydarzy - jest ważniejsze, niż mogłoby się wydawać.
