Usmerjena antena je nekakšna antena, ki lahko usmeri energijo signala za sevanje ali sprejem v določeni smeri, z močno usmerjenostjo in visokim ojačanjem, primerna je za scenarije, ki potrebujejo komunikacijo na dolge razdalje ali zmanjšanje motenj. Različne vrste usmerjenih anten imajo različna področja uporabe zaradi strukturnih razlik in razlik v zmogljivosti, naslednje so običajne vrste in njihove uporabe:
1. Antena Yagi-Uda
Značilnosti: preprosta struktura (sestavljena iz aktivnega oscilatorja, več reflektorjev in smernikov), srednje ojačanje (običajno 6-12 dBi), visoka usmerjenost, nizka cena.
Aplikacije:
l Sprejem TV signala (zlasti zajem digitalnega prizemnega TV signala na oddaljenih območjih).
l Amaterske radijske komunikacije (npr. usmerjene komunikacije kratkega do srednjega dosega za postaje HAM).
l Brezžični nadzor od točke do točke (video prenos s fiksnim položajem na kratke razdalje, kot je nadzor celic).
2. Log-periodična antena
Značilnosti: Izjemno široka pasovna širina (lahko pokrije več frekvenčnih pasov), zmerno ojačanje (5-15 dBi), smerna stabilnost, primerno za širokopasovni prenos signala.
Aplikacije:
Kratkovalovne/ultra kratkovalovne komunikacije (npr. vojaške komunikacije, komunikacije v sili, ko je treba pokriti več frekvenčnih pasov).
Radijski in TV prenos in sprejem (zlasti v scenarijih, kjer je potrebna združljivost z različnimi kanali).
Testiranje elektromagnetne združljivosti (EMC) (za simulacijo širokopasovnih usmerjenih interferenčnih signalov).
3. Parabolična antena
Značilnosti: Sestavljen je iz paraboličnega reflektorja in podajalnika, ima zelo visoko ojačanje (običajno 20–40 dBi) in je izjemno usmerjen (ozka širina žarka do 0,1°), zaradi česar je primeren za komunikacije na dolge razdalje.
Aplikacije:
l Satelitske komunikacije (npr. sprejemna antena za satelitsko televizijo 'majhna posoda' 'velika posoda', satelitska zemeljska postaja).
l Mikrovalovne relejne komunikacije (mikrovalovne povezave na dolge razdalje za telekomunikacijske operaterje, ki se uporabljajo v gorskih območjih, puščavah in drugih območjih, kjer je težko položiti optična vlakna).
l Radioastronomsko opazovanje (veliki parabolični antenski nizi, kot je kitajsko 'Eye in the Sky' FAST).
4. Panelna antena
Značilnosti: Sprejema mikrotrakasto polje ali planarno refleksijsko strukturo, je majhne velikosti, majhne teže, srednjega ojačenja (8–20 dBi) in enostaven za namestitev.
Aplikacije:
· Razširitev brezžičnega omrežja (npr. premostitev WiFi na dolge razdalje za podjetje za povezavo omrežij LAN dveh poslovnih stavb).
· Usmerjena pokritost baznih postaj 5G (izboljšanje signala za določena območja, npr. zgoščena mestna območja visokih stolpnic).
· Komunikacije UAV (kartiranje dolgega dosega in sprejem krmilnega signala za UAV s fiksnimi krili ali več rotorjev)
5. Horn Antena
Značilnosti: Razširjen v obliko roga od konca valovoda ima široko pasovno širino, nizek VSWR in srednje ojačanje (10–25 dBi), zaradi česar je primeren za mikrovalovni pas.
Aplikacije:
· Radarski sistemi (kot oddajne/sprejemne antene za radarje, npr. vremenski radarji, ATC radarji).
· Mikrovalovne meritve (uporabljajo se v laboratoriju za kalibracijo drugih anten ali za testiranje mikrovalovnih naprav).
· Satelitski komunikacijski viri (kot viri za parabolične antene za fokusiranje signalov na odbojne površine).
S povzetki
Jedro uporabe različnih usmerjenih anten je, da se ujemajo z zahtevami po razdalji (blizu/srednje/dolge razdalje), območju frekvenčnega pasu (ozkopasovno/širokopasovno) in pogojih namestitve (velikost, teža, okoljska prilagodljivost) scenarija. Na primer, parabolične antene so primerne za satelitsko komunikacijo na stotine kilometrov, medtem ko so yagi antene bolj primerne za sprejem televizijskega signala v razdalji nekaj kilometrov, ploščate antene pa so ugodnejše v scenarijih miniaturiziranih in lahkih brezžičnih omrežij.
