定向天线与全向天线之间的区别
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Pasternack博客

定向天线与全向天线之间的区别

天线是用于将通过自由空间传播的电磁信号通过波导和传输线转换为导电环境的基本部件和设备。天线可以像单个暴露的导体一样简单,也可以像包含数百个单独天线元件和驱动每个元件的有源电子器件的现代有源/高级天线系统(AAS)一样复杂。天线类型之间的两个基本区别是定向天线和全向天线。简单地说,定向天线是沿方位角的天线辐射方向图小于360度的天线,而全向天线360度方位辐射方向图。这种区别并不能区分纯沿水平方向具有不同仰角辐射方向图的天线。

全向天线用于目标系统或传入信号的方向未知或可能来自多个方向的应用中。例如,在可以主动/自动重新配置的无线网状网络中,网状网络中的节点可以位于相对于附近节点的任何位置。因此,将全向天线用于这些网状网络可能会使节点的部署和一般网状操作更容易。许多长距离广播的通信系统使用全向天线,例如AM/FM广播和早期的蜂窝电话系统。

定向天线将天线辐射聚焦在比全向天线更有针对性的区域。这样做的好处是,与使用全向天线相比,定向辐射方向图可以包含更高的射频能量。需要注意的是,定向天线只能在辐射方向图的方向上感测和发送信号能量,因此必须指向目标或接收信号的方向。然而,在方向图中增加的可用信号能量,即天线增益,允许相同量的射频能量覆盖更长的距离,或者在与全向天线相同的距离和相同的输入能量下提供改进的信噪比/误码率(SNR/BER)。

现代AAS使用多个天线元件和电子设备来生成可操纵的极有方向性的天线方向图。附加的电子系统可以用于允许由这些复杂天线发送和接收的多输入多输出(MIMO)空间复用信号。尽管许多最新的卫星通信(Satcom)、雷达、射频传感和蜂窝天线都是复杂的高方向性系统,但全向天线仍然广泛用于任何不需要高方向性的应用。有许多全向天线系统作为天线模块构建,甚至作为追踪结构或可焊接模块构建在PCB上,用于医疗、工业和消费者应用中的物联网(IoT)设备。