Ob Sie es sehen oder nicht, jedes drahtlose Gerät verwendet eine Antenne zum Senden und Empfangen von Funkfrequenzen. Die Größe und Form einer Antenne hängt von der Größe der Wellenlänge des Signals ab. Hohe Funkfrequenzen, wie sie in Mobiltelefonen verwendet werden, haben kurze Wellenlängen, daher können die Antennen sehr klein sein. Niederfrequente Funksignale haben lange Wellenlängen, daher werden längere Antennen benötigt. Antennen können aus fast allen Metallen oder Legierungen hergestellt werden. Der Teil, der ein Signal empfängt oder sendet, wird als Element bezeichnet. Andere Teile, die Sie möglicherweise aus einer Antenne herausragen sehen, werden als Reflektoren oder Direktoren bezeichnet, die helfen, das Signal auf dem Element zu erfassen.
Basisstation und Richtantennen
Funkmasten und Mobilfunkmasten werden als Basisstationsantennen bezeichnet. Diese sind auf der horizontalen Ebene omnidirektional, dh sie können Signale in jede Richtung parallel zum Horizont senden und empfangen. Richtantennen fokussieren nur auf eine Richtung. Antennen, die auf Parabolschüsseln montiert sind, sind gerichtet. Andere Beispiele sind Eckreflektoren, bei denen es sich um zwei Platten im 90-Grad-Winkel handelt, um die Signale zu fokussieren, und Yagi-Antennen. Yagi-Antennen bestehen aus mehreren geraden Elementen, jedes eine halbe Wellenlänge lang, mit geraden Stäben parallel zu jedem Element, die Reflektoren oder Direktoren genannt werden. Zu den gängigsten Beispielen für Yagi-Antennen gehören VHF- und UHF-TV-Antennen sowie Hochfrequenz-Amateurfunkantennen.
Fahrzeugantennen
Die Antennen, die Sie an Fahrzeugen wie Lastwagen und Rettungsfahrzeugen sehen, werden Monopole oder Viertelwellen-Peitschenantennen genannt. Diese Antennen bestehen aus einem einzelnen vertikalen Element mit einer Länge von einer Viertelwellenlänge. Bei der Montage auf dem Metalldach eines Fahrzeugs wird das Dach zu einem Groundplane-Reflektor, wodurch das Fahrzeug und die Antenne zu einer Dipolantenne werden. Je niedriger die Frequenz, desto länger muss der Monopol sein. Beispielsweise sollte eine 50-MHz-Low-Band-UKW-Antenne 1,5 m hoch sein. Ein 850-MHz-Monopol ist nur 3,5 Zoll groß.
Tragbare Antennen
Die Antennen älterer tragbarer Radios verwenden einen Draht, der spiralförmig um einen Stab im Inneren des Radios gewickelt ist. Dadurch bleibt die Antenne klein genug, dass das Funkgerät am Gürtel getragen oder an einem Revers befestigt werden kann, aber es kann leicht ein Signal verloren gehen. Aufgrund der hohen Wellenlängen von Mobiltelefonen und Laptops (z. B. 2,4 GHz und 5,8 GHz für WLAN) können selbst im kleinsten Gehäuse mehrere Antennen im Inneren untergebracht werden. Bis 1993 hatten Mobiltelefone externe ausziehbare Antennen. Diese Funktion wurde benötigt, da die Mobilfunkfrequenzen im 900-MHz-Bereich lagen, nahe denen von schnurlosen Telefonen, was eine viel längere Antenne als heute erfordert.
Intelligente Antennen
Intelligente Antennenarrays umfassen mehrere Sätze von Elementen und computergestützte Steuerungen, um die Antennen zu bewegen. Einige der Elemente werden bewegt, um beabsichtigte Signale genauer zu erfassen. Andere Elemente werden verwendet, um Funksignale von unerwünschten Quellen zu identifizieren, die ansonsten Störungen verursachen würden. Das Array kann sich dann selbst einstellen, um sich auf die beabsichtigten Signale zu konzentrieren und die störenden Signale zu entfernen. Intelligente Antennenarrays sind teuer, bieten aber im Allgemeinen eine Kostenersparnis, da sie viele Signale von verschiedenen Sendern gleichzeitig empfangen und verarbeiten können.
