Direccionalidad y ganancia: yagi versus antena parabólica

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Tengo una cabina muy remota a 1000m (3000f), donde casi no tengo recepción telefónica, así que últimamente He estado tratando de investigar todo lo que puedo comprender los conceptos básicos de la radio, pero aún sin poder llegar a ninguna conclusión sobre qué tipo de diseño de antena es el óptimo para mi caso de uso y por qué sería Sé el derecho.

Estaba pensando en comprar una antena parabólica, dirigida a la torre más cercana en un valle a unos 5 km de distancia, después de leyendo sobre varios tipos . Como los repetidores son ilegales de usar (a menos que usted sea una compañía telefónica) en Noruega, estaba planeando simplemente conectar (a través de RG58 + SMA) la antena del techo a un látigo en la sala principal de mi cabina. Esperemos que eso nos permita hacer llamadas desde este lugar remoto.

  

Se puede obtener una mayor direccionalidad utilizando técnicas de formación de haces.   Como un reflector parabólico o una bocina. Desde alta directividad en un   La antena depende de que sea grande en comparación con la longitud de onda, estrecha   Las vigas de este tipo se logran más fácilmente en UHF y microondas   frecuencias.

Como GSM (900 MHz) está en el rango UHF, a 60 cm x 90 cm con una ganancia de 16 dBi pareció un excelente ajuste.

Pero luego encontré un Yagi-antenna con una ganancia de 28 dBi (!) , y me quedé un poco estupefacta. La forma en que entendí la cosa con ganancia fue que estaba estrechamente relacionada con la direccionalidad: más omnidireccional significaría menos ganancia y viceversa.

Si un diseño parabólico tuviera una mayor direccionalidad, ¿cómo podría un Yagi más pequeño (en superficie) tener una mayor ganancia?

Obviamente, no soy un profesional después de leer unas cuantas horas leyendo sobre quads, dipolos y diseños de látigos en Wikipedia, pero me gustaría entender cómo funcionan las cosas que compro a un nivel aproximado, por lo que espero que puedas cortar un poco de holgura :-)

    
pregunta oligofren

3 respuestas

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Las antenas parabólicas y Yagi pueden diseñarse con (en principio) ganancia arbitraria, yendo a haces dirigidos arbitrariamente. En el caso de Yagi, sería muy largo, en el caso parabólico, muy amplio. Si elige dos ejemplos con ganancias diferentes, entonces el que tenga la ganancia más alta tendrá, um, la ganancia más alta.

En la práctica, los errores de puntería con haces muy estrechos limitan la utilidad.

    
respondido por el Neil_UK
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Primera lección: Nunca confíe en las listas de productos de Aliexpress. Eso es un imperativo.

Segunda lección: Generalmente, cuanto más grande es una antena en relación con la longitud de onda, más ganancia puede tener.

Es por eso que su antena parabólica doméstica no es tan altamente directiva como digamos ésta:

entonces,loprimeroquenosedebecreerenlalistadeAliexpressesesto:

¿Esesteelanchodebandareal?700MHza2700MHzesunanchodebandade2GHz,aunafrecuenciacentralde1.7GHz.Enotraspalabras,estotendríaqueserunaantenadebandaultraancha(actualmentenopodemosconstruirantenasquepuedantenerunanchodebandamuchomayorque1.1delafrecuenciacentral).Losyagisnosondebandaultraancha.

Entonces,loquenotedicenesqueestaantenapodríafuncionarbienparaalgunasdelasbandasquelistanacontinuación,peronotanbuenaparaotras.Dehecho,nosabríacómounyagi,cuyodiseñodependemuchodelarelaciónentrelalongituddeondayelespaciadodeelementos,podríafuncionarparatalesbandasnorelacionadasconfactoresenteros.Estosuenacomounaestafa,dehecho.

Ahora,lasantenasdealiexpressporalgunarazón(elcostodelows,porsupuesto,ylacompetenciadelvendedor)novienenconunamedidadeeficienciaenelrangodefrecuenciaespecificado.

Entodocaso,esagananciapodríalograrseenelextremosuperiordelaescaladefrecuencia;denuevo,lasescalasdegananciaenrelaciónconeltamañodelaantenayenundiseñoYagi,lacantidaddeelementosqueayudana"enfocar" reactivamente una versión retrasada La excitación del último elemento. Aun así, dudaría mucho de los 28 dBi.

Por lo tanto, tenga la seguridad de que, a pesar del funcionamiento de los míticos emisores de antenas, su plato superará tal estafa de antena de 30 €.

Como dije, a menudo, la legislación limita el Poder Radiado Isotrópico Efectivo. Es decir, debe restar la ganancia de su antena de su potencia de transmisión. Por lo tanto, al transmitir, no gana nada al tener una antena de alta ganancia.

Si ese es el caso o no en Noruega en las bandas celulares no lo sé.

    
respondido por el Marcus Müller
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Está asumiendo que la ganancia cotizada para esa antena de 28dBi es precisa. Hay muchas razones para suponer que no lo es.

En primer lugar, la ganancia de un Yagi se relaciona bastante predeciblemente con el número de elementos. Ver por ejemplo la guía aquí . Espero que una versión de 16 elementos tenga una ganancia de 20-21dBi. Así que la cifra de 28dBi ya es inverosímil.

En segundo lugar, hay otras reclamaciones inverosímiles en el anuncio. ¡Afirman que la antena funciona desde 698 hasta 2700 MHz! Eso es simplemente imposible para un Yagi. El diseño está vinculado intrínsecamente a una frecuencia específica, con el espacio entre los elementos que coincide con una fracción elegida de la longitud de onda.

Este artículo muestra algunas simulaciones detalladas de lo que en realidad sucederá si usó un diseño Yagi similar en un rango de frecuencia tan amplio. La antena "21dBi" resultó tener una ganancia real de 13dBi a 850 MHz, que era la única frecuencia con la que estaba bien adaptada. A 1800 y 2100 MHz fue esencialmente inútil.

Al igual que con muchas cosas que se venden en sitios de comercio electrónico gratuitos para todos, las cifras de rendimiento simplemente se han inventado para vender el producto.

    
respondido por el Martin L

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