Typy anten w podstawowych systemach komunikacji

Każde urządzenie bezprzewodowe, niezależnie od tego, czy je zauważamy, czy nie, korzysta z anteny do nadawania i odbierania fal radiowych. Rozmiar i kształt anteny zależą od długości fali sygnału: wysokie częstotliwości, jak te używane w telefonach komórkowych, mają krótkie fale, więc anteny mogą być bardzo małe. Niskie częstotliwości wymagają dłuższych fal, co przekłada się na większe anteny. Anteny wykonuje się z praktycznie dowolnego metalu lub stopu. Element, który odbiera lub nadaje sygnał, nazywany jest „elementem”. Często widoczne na antenie elementy pomocnicze – reflektory i dyrektory – służą do skierowania i wzmocnienia sygnału.

Anteny stacji bazowych i kierunkowe

Wieże radiowe oraz masztowe, które obsługują sieci komórkowe, to anteny stacji bazowych. Działają one w trybie dookolnym w płaszczyźnie poziome, czyli mogą nadawać i odbierać sygnały we wszystkich kierunkach wzdłuż horyzontu. Anteny kierunkowe koncentrują promieniowanie w jedną wybraną stronę. Przykłady to anteny zamontowane na parabolicznych talerzach, reflektory narożne (dwie płaszczyzny pod kątem 90°) oraz anteny Yagi. Anteny Yagi składają się z kilku prostych elementów o długości pół fali oraz dodatkowych prętów pełniących rolę reflektorów lub dyrektorów. Najbardziej znane zastosowania Yagi to anteny telewizyjne VHF/UHF oraz anteny amatorskie wysokich częstotliwości.

Anteny samochodowe

Na pojazdach – samochodach, ciężarówkach, pojazdach ratunkowych – spotykamy monopole, czyli jednopolewne anteny typu „whip” o długości jednej czwartej fali. Montowane na metalowym dachu pojazdu, wykorzystują go jako płaszczyznę ziemną, tworząc razem dipol. Im niższa częstotliwość, tym dłuższy musi być monopole. Przykładowo, antena VHF 50 MHz ma około 1,5 m wysokości, natomiast monopole 850 MHz mierzy zaledwie 9 cm.

Anteny przenośne

W starszych przenośnych radiowych używano drutu zwijanego w helisę wokół wewnętrznej rurki – rozwiązanie umożliwiające kompaktowość, ale ograniczające jakość odbioru. Dziś, dzięki bardzo wysokim częstotliwościom (np. 2,4 GHz i 5,8 GHz w Wi‑Fi), nawet najmniejsze obudowy mieszczą kilka anten. Do 1993 roku telefony komórkowe posiadały zewnętrzne, wysuwane anteny, ponieważ pracowały w paśmie 900 MHz, wymagającym dłuższego elementu niż współczesne modele.

Inteligentne anteny

Inteligentne układy antenowe składają się z wielu elementów sterowanych komputerowo. Niektóre z nich są przesuwane w celu precyzyjnego przechwycenia pożądanego sygnału, inne służą do wykrywania i tłumienia zakłóceń pochodzących z niepożądanych źródeł. Dzięki dynamicznej regulacji tablica anten może jednocześnie obsługiwać wiele sygnałów od różnych nadawców. Choć koszt takiego rozwiązania jest wyższy, przynosi oszczędności operacyjne dzięki zwiększonej pojemności i efektywności.