Tipi di antenne nei sistemi di comunicazione di base

Che tu lo veda o no, ogni dispositivo wireless utilizza un'antenna per inviare e ricevere frequenze radio. La dimensione e la forma di un'antenna dipendono dalla dimensione della lunghezza d'onda del segnale. Le alte frequenze radio, come quelle utilizzate nei telefoni cellulari, hanno lunghezze d'onda corte, quindi le antenne possono essere molto piccole. I segnali radio a bassa frequenza hanno lunghezze d'onda lunghe, quindi sono necessarie antenne più lunghe. Le antenne possono essere realizzate in quasi tutti i metalli o leghe. La parte che riceve o invia un segnale è chiamata elemento. Altre parti che potresti vedere sporgere da un'antenna sono chiamate riflettori o direttori, che aiutano a catturare il segnale sull'elemento.

Stazione base e antenne direzionali

Le torri delle stazioni radio e dei telefoni cellulari sono note come antenne delle stazioni base. Questi sono omnidirezionali sul piano orizzontale, il che significa che possono inviare e ricevere segnali in qualsiasi direzione parallela all'orizzonte. Le antenne direzionali si concentrano su una sola direzione. Le antenne montate su parabole sono direzionali. Altri esempi includono riflettori angolari, che sono due piastre a 90 gradi l'una dall'altra per focalizzare i segnali e antenne Yagi. Le antenne Yagi sono costituite da diversi elementi rettilinei, ciascuno lungo una mezza lunghezza d'onda, con aste diritte parallele a ciascun elemento chiamato riflettori o direttori. Gli esempi più comuni di antenne Yagi includono antenne TV VHF e UHF e antenne radioamatoriali ad alta frequenza.

Antenne per veicoli

Le antenne che vedi sui veicoli, come camion e veicoli di servizio di emergenza, sono chiamate monopoli o antenne a frusta a quarto d'onda. Queste antenne sono costituite da un singolo elemento verticale, lungo un quarto di lunghezza d'onda. Quando è montato sul tetto in metallo di un veicolo, il tetto diventa un riflettore piano di massa, rendendo il veicolo e l'antenna un'antenna a dipolo. Più bassa è la frequenza, più lungo deve essere il monopolo. Ad esempio, un'antenna VHF a banda bassa da 50 MHz dovrebbe essere alta 5 piedi. Un monopolo da 850 MHz è alto solo 3,5 pollici.

Antenne portatili

Le antenne delle radio portatili più vecchie utilizzano un filo avvolto elicoidale attorno a un'asta all'interno della radio. Ciò mantiene l'antenna abbastanza piccola che la radio può essere indossata su una cintura o agganciata a un risvolto, ma rende facile perdere un segnale. Poiché le lunghezze d'onda utilizzate dai telefoni cellulari e dai computer portatili sono così elevate (2,4 GHz e 5,8 GHz per il Wi-Fi, ad esempio), anche il case più piccolo può ospitare diverse antenne all'interno. Fino al 1993, i telefoni cellulari avevano antenne estraibili esterne. Questa caratteristica era necessaria perché le frequenze dei cellulari erano nell'intervallo dei 900 MHz, vicino a quello dei telefoni cordless, che richiedevano un'antenna molto più lunga di quella odierna.

Antenne intelligenti

Gli array di antenne intelligenti includono diversi set di elementi e controlli computerizzati per spostare le antenne. Alcuni degli elementi vengono spostati per rilevare con maggiore precisione i segnali desiderati. Altri elementi vengono utilizzati per identificare i segnali radio provenienti da fonti indesiderate che altrimenti causerebbero interferenze. L'array può quindi regolarsi per concentrarsi sui segnali desiderati e rimuovere i segnali di interferenza. Gli array di antenne intelligenti sono costosi, ma generalmente presentano un risparmio sui costi perché sono in grado di ricevere ed elaborare molti segnali contemporaneamente da diversi mittenti.