Směrová anténa s vysokým ziskem

　　Princip směrové antény s vysokým ziskem bude podrobně analyzován níže、Návrhové body、Průvodce typickými aplikacemi a výběrem：

　　1. Základní definice a principy

　　Základní koncepce：

　　Směrové záření koncentruje energii v určitém směru，Výrazně zvýšit sílu signálu(zisk≥10dBi)，Současně potlačte příjem signálu v jiných směrech。

　　Pracovní princip：

　　Formování paprsku：Použít pole antén(Například několik radiačních jednotek.)nebo fyzické struktury(Například parabolický reflektor.)Zaměření elektromagnetických vln konkrétním směrem。

　　2. Typy a srovnání

　　Typ antény Vlastnosti Typické zisky Použitelná scéna

　　Parabolická anténa - Reflexní soustředění elektromagnetických vln，Zisk až15–30dBi。

　　Potřeba a zdroj signálu(Například satelity)Zarovnání。| 15–30dBi | satelitní komunikace、radarové、Mikrovlnná přenosová stanice |

　　| Anténa Yagi | - Skládá se z více směrových dipólů，zisk 8–12dBi，Silná směrovost。

　　Přenosná snadná instalace。| 8–12dBi | Směrová komunikace na krátkou vzdálenost，Amatérské rádio |

　　| Spirálová anténa | - Spirálová konstrukce podporuje širokou šířku pásma，zisk 10–20dBi。

　　Pro rotační skenovací scény。| 10–20dBi | Navigace bez pilotů，Radarová detekce |

　　| Yagi Yuda anténa | - Vylepšená anténa Yagi，Zisk až 10–15dBi。

　　Optimalizace směru nastavením reflektoru。| 10–15dBi | FM vysílání，Wi-Fi Zvýšení signálu |

　　3. Návrhové body

　　3.1 Výběr materiálu

　　vodič：Pozlacená měď(nízké ztráty)，hliníkové(světlo)。

　　Média/Podložka：

　　FR-4：Nízké náklady，Vhodné pro nízké frekvence(<5GHz)。

　　PTFE/Teflon：Vynikající vysokofrekvenční výkon(>10GHz)，Nízká dielektrická ztráta。

　　Reflexní vrstva：

　　Parabolické antény vyžadují kovový povlak(Například hliníková fólie、Měděná síť)。

　　(Dpro průměr parabolické plochy)。

　　Odpovídající zdroj：Vyžaduje výběr zdrojové antény odpovídající parabolickému ostření(Například anténa)。

　　Anténa Yagi：

　　Optimalizace dvoupolových vzdáleností：Vzdálenost mezi sousedními jednotkami je obvykleλ/2~λ(λpro vlnovou délku)。

　　Nastavení sklonu reflektoru：Snížit únik zpětného signálu。

　　3.3 Odpovídající odpor

　　použitíπTyp sítě neboTTyp sítě odpovídající anténě a RF front-end(Například zesilovač)。

　　Nástroje pro simulaci：HFSS、ADS Optimalizace poměru stojících vln(VSWR ≤1.5)。

　　4. Typické aplikace

　　satelitní komunikace：

　　Pozemní stanice přijímá satelitní signály(například C pásma、Ku pásma)。

　　Radarové systémy：

　　milimetrový radar(77GHz)Pro automatickou kontrolu cílů。

　　Bezdrátový přenos：

　　5G základna(28GHz/39GHz)Relaje mezi milimetrovými vlnami。

　　Amatérské rádio：

　　Další vzdálenost HF/VHF komunikace(například DX Slabý příjem signálu)。

　　Průmyslové zkoušky：

　　Laserový radar(LiDAR)Zvýšení signálu pomocí infračerveného termovizního systému。

　　5. Průvodce výběrem

　　5.1 Frekvenční rozsah

　　Nízká frekvence(<1GHz)：Anténa Yagi、Yagi Yuda anténa。

　　Vysoká frekvence(>2GHz)：Parabolická anténa、Mikropásmové pole antény。

　　5.2 Požadavky na zisk

　　Slabé signální prostředí(jako hory、vnitřní)：zisk≥15dBi(Parabolická anténa)。

　　Komunikace na krátké a střední vzdálenosti(<10km)：zisk8-12dBi(Anténa Yagi)。

　　5.3 Podmínky instalace

　　Pevná instalace：Parabolická anténa(Vyžaduje přesné zarovnání)。

　　Pohyb scény：Spirálová anténa、Automobilová směrová anténa(Vyžaduje mechanický rotační mechanismus)。