آنتن ها

آنتن‌ها

آنتن‌ها در شکل‌ها و اندازه‌های مختلفی وجود دارند. برخی خارج دستگاه نصب می‌شوند و برخی دیگر در درون دستگاه. به عنوان مثال اگر محصول شما در یک جعبه فلزی قرار دارد، آنتن آن باید در بیرون دستگاه نصب شود. در دستگاه‌هایی مانند موبایل، آنتن در طراحی داخلی دستگاه در نظر گرفته می‌شود. آنتن ها نه تنها براساس اندازه و محل نصبشان، بلکه بر اساس خواص و عملکردشان نیز دسته بندی می‌شوند.

آنتن‌های دوقطبی (Dipole Antennas) :

آنتن‌های دوقطبی، آنتن‌هایی چند جهته هستند که سیگنال را در تمامی جهات منتشر می‌کنند. اندازه آن‌ها معمولا بزرگ است، زیرا نصف طول موج سیگنال هستند. از جمله کاربرد آن‌، می‌توان به روترها و مسیریاب‌ها اشاره کرد. آنتن‌های دو قطبی بسیار بهینه و قابل اطمینان هستند.

شکل 1: آنتن دو قطبی

آنتن‌های تک قطبی (Monopole Antennas) :

آنتن‌های تک قطبی کوچک، همه جهته و یک چهارم طول موج سیگنال اندازه‌ دارند. هم به صورت داخلی و هم به صورت خارجی در دستگاه‌ها نصب می‌شوند. از جمله کاربرد‌های آن، به آنتن تلفن‌های همراه می‌توان اشاره کرد.

شکل 2: آنتن تک قطبی

آنتن‌های حلقه‌ای (Loop Antennas) :

آنتن‌های حلقه‌ای کوچک چند جهته هستند اما با بزرگتر شد قطر حلقه، به آنتنی دو جهته تبدیل می‌شوند. از آن جایی که برای رسیدن به بازدهی به اندازه آنتن‌های تک قطبی و دو قطبی، باید اندازه حلقه بزرگتر شود، استفاده از آن‌ها در دستگاه‌های بی‌سیم کوچک کاربردی ندارد.

شکل 3: آنتن حلقه‌ای

آنتن‌های مارپیچ (Helical Antennas) :

آنتن‌های مارپیچ، انتن‌های خیلی کوچک تک قطبی هستند که به شکل مارپیچ پیچیده شده‌اند. ویژگی‌هایشان همانند آنتن‌های تک قطبی است اما به خاطر مارپیچ بودن، فضای کمتری را اشغال می‌کنند. از جمله کاربردهای آن می‌توان به ریموت کنترل‌ها اشاره کرد.

شکل 4: آنتن مارپیچ

آنتن‌های پچ (Patch Antennas) :

آنتن‌های پچ، آنتن‌هایی تک جهته هستند که برای ارتباط با دیگر دستگاه‌ها، باید در خط دید یکدیگر قرار گیرند. بسیار سبک و کم حجم هستند و همانند آنتن‌های دو قطبی، نصف طول موج هستند. به آنتن‌های پچ گاهی آنتن‌های میکرواستریپ نیز می‌گویند که مستقیما بر روی PCB چاپ می‌شوند. از جمله کاربردهای آن می‌توان به آنتن‌های GPS اشاره کرد. از آنتن‌های پچ به عنوان آنتن‌های سرامیکی یاد می‌شود.

شکل 5: آنتن پچ یا سرامیکی

آنتن‌های شکافی (Slot Antennas) :

آنتن‌های شکافی معمولا شامل یک صفحه فلزی یا PCB برش خورده است. همانند آنتن‌های دو قطبی نصف طول موج هستند اما الگوی تابشی‌شان دو جهته است. به خاطر طراحی آسان و حجم کم، تنوع زیادی دارد. از جمله کاربردهای آن می‌توان به آنتن‌های سامانه‌های ناوبری اشاره کرد.

شکل 6: آنتن شکافی

آنتن‌های مورد استفاده در محصولات IoT

برای یک محصول IoT، انتخاب آنتن اولین قدم برای یک تولید یک محصول مجوزدار است. انواع آنتن‌های استفاده شده در محصولات IoT عبارتند از:

آنتن چیپ:

آنت‌های کوچک و فرکانس پایینی هستند. نسبت به بقیه آنتن‌ها بازدهی و پهنای باند پایین دارند.

شکل 7: آنتن چیپ

آنتن سیمی:

آنتن‌های بسیار ارازن قیمتی هستند و طولشان، به فرکانس بستگی دارد و با کاهش فرکانس، طول آنتن افزایش می‌یابد.

شکل 8: آنتن سیمی

آنتن میله‌ای:

گران‌ترین آنتن در میان دیگر آنتن‌هاست. عملکرد بالایی دارد و مناسب ماژول‌هایی است که با چندین فرستنده-گیرنده در ارتباط هستند. با کابل کواکسیال به ماژول متصل می‌شوند و باید تست تشعشع از آن‌ها گرفته شود.