Введение
Радиоантенна, излучающая сигналы во всех направлениях.
В радиосвязи всенаправленная антенна – это класс антенн, излучающих одинаковую радиомощность во всех направлениях, перпендикулярных оси (азимутальные направления), при этом мощность изменяется в зависимости от угла к оси (угол места), уменьшаясь до нуля на самой оси. При графическом изображении в трех измерениях (см. график) эта диаграмма направленности часто описывается как имеющая форму тора (пончика). Это отличается от изотропной антенны, которая излучает одинаковую мощность во всех направлениях, имея сферическую диаграмму направленности. Вертикально ориентированные всенаправленные антенны широко используются в качестве ненаправленных антенн на поверхности Земли, поскольку они излучают одинаково во всех горизонтальных направлениях, а мощность излучения уменьшается с углом места, что позволяет минимизировать потери радиоэнергии, направляемой в небо или вниз к земле. Всенаправленные антенны широко применяются в радиовещательных антеннах, а также в мобильных устройствах, использующих радиосвязь, таких как сотовые телефоны, FM-радиоприемники, рации, беспроводные компьютерные сети, беспроводные телефоны, GPS, и в базовых станциях, взаимодействующих с мобильными радиостанциями, например, в системах связи полиции, диспетчерских службах такси и авиационной связи.
Типы
Наиболее распространенными конструкциями всенаправленных антенн являются монопольная антенна, состоящая из вертикального стержневого проводника, установленного над проводящей земной плоскостью, и вертикальная дипольная антенна, состоящая из двух коллинеарных вертикальных стержней. Четвертьволновая монопольная антенна и полуволновая дипольная антенна имеют вертикальные диаграммы направленности, состоящие из одной широкой лепестки с максимальным излучением в горизонтальных направлениях, поэтому они популярны. Четвертьволновая монопольная антенна, являющаяся наиболее компактной резонансной антенной, может быть самой широко используемой антенной в мире. Монопольная антенна пять восьмых длины волны, имеющая длину в пять восьмых длины волны, также популярна, поскольку при такой длине монополь излучает максимальную мощность в горизонтальных направлениях. Распространенные типы всенаправленных антенн с низким коэффициентом усиления включают в себя штыревую антенну, антенну "Rubber Ducky", антенну с заземляющей плоскостью, вертикально ориентированную дипольную антенну, дисконовую антенну, мачтовую антенну, горизонтальную петлевую антенну (иногда в разговорной речи называемую «круговой антенной» из-за ее формы) и гало-антенну. Также можно создавать всенаправленные антенны с более высоким коэффициентом усиления. «Более высокий коэффициент усиления» в данном случае означает, что антенна излучает меньше энергии под большими и малыми углами возвышения и больше в горизонтальных направлениях. Всенаправленные антенны с высоким коэффициентом усиления обычно реализуются с использованием коллинеарных дипольных решеток. Они состоят из нескольких полуволновых диполей, установленных коллинеарно (в линию) и питаемых синфазно. Коаксиальная коллинеарная антенна (COCO) использует транспонированные коаксиальные секции для создания синфазных излучателей с половинной длиной волны. Массив Франклина использует короткие U-образные секции половинной длины волны, излучение которых гасится в дальней зоне, чтобы привести каждую полуволновую дипольную секцию в одинаковую фазу. Другой тип – всенаправленная микрополосковая антенна (OMA).