전방향 안테나

Omnidirectional antenna
전방향 안테나 예: 무전기의 채찍 안테나

무선 통신에서 전방향 안테나는 축에 수직인 모든 방향(항진 방향)에서 동일한 무선 전력을 방사하는 안테나의 종류로, 축에 대한 각도(경사 각도)에 따라 동력이 달라져 축에 0으로 감소한다.[1][2] 3차원으로 그래프를 그릴 때(그래프 참조) 이 방사선 패턴을 도넛 모양으로 설명하는 경우가 많다. 이는 구형 방사선 패턴을 갖는 모든 방향에서 동일한 전력을 방사하는 등방성 안테나와는 다르다는 점에 유의하십시오. 수직 방향의 전방향 안테나는 모든 수평 방향에서 균등하게 방사되는 반면, 복사된 동력은 고도 각도로 떨어져 나가므로 지구 표면의 비방향 안테나에 널리 사용된다. 전파방송 안테나에는 전방위 안테나가 널리 사용되며, 휴대전화, FM라디오, 무전기, 무선컴퓨터망, 무선무선전화, GPS 등 무전기를 사용하는 모바일 기기는 물론 경찰 및 택시 운행사, 항공기 통신 등 무전기와 통신하는 기지국에도 사용된다.

단순 전방향 안테나, 수직 반파 쌍극 안테나 방사선 패턴. 이 그래프에서 안테나는 "도넛" 또는 "토러스"의 중심에 안테나가 있다. 중심에서 방사상 거리는 그 방향으로 방사된 힘을 나타낸다. 방사된 전력은 수평 방향으로 최대치로 안테나 바로 위와 아래로 0으로 떨어진다.
전파를 송신하는 전방향 반파 쌍극 안테나 애니메이션. 중앙에 있는 안테나는 두 개의 수직 금속 막대로, 라디오 송신기(표시되지 않음)로부터 그 중심에 교류가 인가된다. 전기장(검은색 선)의 루프는 안테나를 떠나 빛의 속도로 이동한다. 이것들은 전파다. 이 다이어그램은 축을 통과하는 단일 평면의 방사선만 보여주며, 방사선은 안테나의 수직 축에 대해 대칭이다.

종류들

3㎛/2단극 안테나의 방사선 패턴. 전방향 안테나의 방사선은 방위각 방향으로 대칭이지만, 입면 각도와 로브 및 null이 서로 다른 각도에 있는 복잡한 방식으로 변화할 수 있다.

가장 일반적인 전방위 안테나 설계는 전도성 지상면 위에 탑재된 수직 막대 도체로 구성된 단극 안테나 및 2개의 콜린어 수직 막대로 구성된 수직 쌍극 안테나다. 4파 단풍과 반파 쌍극자는 모두 수평 방향으로 최대 방사선이 있는 하나의 넓은 로브로 구성된 수직 방사선 패턴을 갖고 있어 인기가 높다. 가장 콤팩트한 공명형 안테나인 사분파 단극은 아마도 세계에서 가장 널리 사용되는 안테나일 것이다. 파장의 길이가 = 스타일 인 5/8=.625}인 5/8 파장 단극도 그 길이에서 수평 방향으로 최대 전력을 방사하기 때문에 인기가 있다.

저궤도 전방향 안테나의 일반적인 유형은 채찍 안테나, "Rubber Ducky" 안테나, 지상면 안테나, 수직 방향 쌍극 안테나, 디스크원 안테나, 마스트 라디에이터, 수평 루프 안테나(때로는 모양 때문에 '원형 안테나'로 알려져 있음) 및 후광 안테나이다.

더 높은 게인 전방향 안테나도 제작할 수 있다. 이 경우 "높은 이득"은 안테나가 더 높은 고도와 낮은 고도에서 더 적은 에너지를 수평 방향으로 방사한다는 것을 의미한다. 고게인 전방향 안테나는 일반적으로 콜린어 쌍극형 어레이를 사용하여 실현된다. 이것들은 여러 개의 반파 디폴로 구성되며, (한 줄로) 상으로 공급된다.[3] 동축 콜린어(COCOCO) 안테나는 전치된 동축 부분을 사용하여 위상 반파장 방사기를 생산한다.[4] 프랭클린 어레이는 원전에서 방사선이 취소되는 U자 모양의 짧은 반파장 단면을 사용하여 각 반파장 쌍극장 단면을 동일한 위상으로 만든다. 또 다른 유형은 전방향 마이크로스트립 안테나(OMA)이다.[5]

분석

전방향 H-평면 패턴이 있는 수직 편광 VHF-UHF 바이콘 안테나 170–1100MHz

전방위 방사선 패턴은 가장 단순한 실용 안테나, 단극 안테나, 쌍극 안테나에 의해 생성되며, 공통 축에 하나 또는 두 개의 직선 로드 도체로 구성된다. Antenna gain (G) is defined as antenna efficiency (e) multiplied by antenna directivity (D) which is expressed mathematically as: . A useful relationship between omnidirectional radiation pattern directivity (D) in decibels and half-power beamwidth (HPBW) based on the assumption of a 패턴 모양:[6]

참고 항목

참조

  1. ^ Balanis, Constantine A.; Ioannides, Panayiotis I. (2007). Introduction to Smart Antennas. Morgan and Claypool. p. 22. ISBN 978-1598291766.
  2. ^ National Telecommunication Information Administration (1997). Federal Standard 1037C: Glossary of Telecommunications Terms. US General Services Administration. pp. O-3. ISBN 1461732328.
  3. ^ Johnson, R; Jasik, H, eds. (1984). Antenna Engineering Handbook. McGraw Hill. pp. 27–14.
  4. ^ Judasz, T., Balsley, B. (March 1989). "Improved Theoretical and Experimental Models for the Coaxial Colinear Antenna". IEEE Transactions on Antennas and Propagation. 37 (3): 289–296. doi:10.1109/8.18724.CS1 maint: 여러 이름: 작성자 목록(링크)
  5. ^ Bancroft R (December 5, 2005). "Design Parameters of an Omnidirectional Planar Microstrip Antenna". Microwave and Optical Technology Letters. 47 (5): 414–8. doi:10.1002/mop.21187.
  6. ^ McDonald, Noel (April 1999). "Omnidirectional Pattern Directivity in the Presence of Minor Lobes: Revisited". IEEE Transactions on Antennas and Propagation. 41 (2): 63–8. doi:10.1109/74.769693.