Comprendere la relazione tra la frequenza dell'antenna, Guadagno, e lunghezza nei droni
Ecco qualche esempio di antenna omnidirezionale in frequenza, guadagno e lunghezza.
| Frequenza | Guadagno | Lunghezza | Notato |
|---|---|---|---|
| 433MHz | 5dBi | Φ3,2*120 cm | |
| 512-562MHz | 6dBi | Φ1,4*140 cm | primavera |
| 566-678MHz | 1dBi | Φ1,3*28 cm | collo d'oca |
| 566-678MHz | 4dBi | Φ1,6*70 cm | primavera |
| 566-803MHz | 2/3dBi | Φ1,6*60 cm | collo d'oca |
| 634-674MHz | 6dBi | Φ2*1200 cm | primavera |
| 703-803MHz | 4.5dBi | Φ1,3*47 cm | collo d'oca |
| 806-826MHz | 2dBi | Φ3,8*25 cm | |
| 806-826MHz | 2dBi | Φ1,3*36 cm | collo d'oca |
| 806-826MHz | 4dBi | Φ1,6*55 cm | primavera |
| 806-826MHz | 5dBi | Φ2,2*60 cm | |
| 840-845MHz | 2dBi | Φ1,3*25 cm | |
| 840-845MHz | 7dBi | Φ3,2*150 cm | |
| 902-928MHz | 2dBi | Φ1*15 cm | |
| 902-928MHz | 2dBi | Φ1,3*17 cm | |
| 902-928MHz | 5dBi | Φ1,3*60 cm | |
| 902-928MHz | 9dBi | Φ2*120 cm | Larghezza del raggio verticale 15°±3 |
| 902-928MHz | 8dBi | Φ3,2*120 cm | Larghezza del raggio verticale 20°±3 |
| 1350-1450MHz | 2dBi | Φ1,3*16 cm | |
| 1350-1450MHz | 6dBi | Φ1,3*60 cm | collo d'oca |
| 1350-1470MHz | 6dBi | Φ2*60 cm | |
| 1350-1470MHz | 8dBi | Φ2,5*60 cm | |
| 1370-1450MHz | 5dBi | Φ1,6*50 cm | primavera |
| 1370-1450MHz | 6dBi | Φ1,6*60 cm | primavera |
| 1420-1530MHz | 2dBi | Φ1,3*25 cm | collo d'oca |
| 1420-1530MHz | 2dBi | Φ1*15 cm | |
| 1420-1530MHz | 2dBi | Φ1,3*12 cm | |
| 1420-1530MHz | 3dBi | Φ1,3*31 cm | collo d'oca |
| 1420-1530MHz | 3dBi | Φ1,6*20 cm | primavera |
| 1420-1530MHz | 4dBi | Φ1,3*37 cm | collo d'oca |
| 1420-1530MHz | 4dBi | Φ1,6*35 cm | primavera |
| 1420-1530MHz | 9dBi | Φ3,2*120 cm | |
| 1420-1530MHz | 10dBi | Φ5*120 cm | |
| 2400-2500MHz | 2dBi | Φ1,3*7,3 cm | |
| 2400-2500MHz | 2dBi | Φ1,3*16 cm | |
| 2400-2500MHz | 2dBi | Φ1,3*20 cm | |
| 2400-2500MHz | 4dBi | Φ1,3*25 cm | |
| 2400-2500MHz | 6dBi | Φ2*35 cm | |
| 2400-2500MHz | 8dBi | Φ2*60 cm | |
| 2400-2500MHz | 11dBi | Φ3,2*120 cm | |
| 2400-2500MHz | 12dBi | Φ2*120 cm |
- Primavera: significa antenna a molla, antenna a molla, antenna ammortizzante, antenna montata su shock.
- Collo di cigno: si intende un'antenna con sezione a collo di cigno flessibile che può essere piegata e posizionata. antenna flessibile, antenna regolabile. Un'antenna a collo di cigno flessibile progettata per posizionamento regolabile e durata.
Ecco qualche esempio di antenna direzionale a pannello piatto in frequenza, guadagno e lunghezza.
| Frequenza | Guadagno | Dimensione centimetro | Nota |
|---|---|---|---|
| 1350-1450MHz | 14dBi | 26*26*4.5 | Larghezza del fascio orizzontale 35°±5 Larghezza del raggio verticale 35°±5 |
| 1350-1470MHz | 12dBi | 26*26*4.5 | Larghezza del fascio orizzontale 65°±5 Larghezza del raggio verticale 30°±5 |
| 1350-1470MHz | 12dBi | 26*26*4.5 | Doppia polarizzazione (H+V) Larghezza del fascio orizzontale 65°±5 Larghezza del raggio verticale 30°±5 |
| 1350-1470MHz | 14dBi | 26*26*4.5 | Doppia polarizzazione (V+V) Larghezza del fascio orizzontale 35°±5 Larghezza del raggio verticale 35°±5 |
| 1370-1450MHz | 16dBi | 39*39*5.1 | N-K |
| 1370-1450MHz | 16dBi | 39*39*5.1 | SMA-N-K-N-KW |
| 1370-1450MHz | 16dBi | 39*39*5.1 | Doppia polarizzazione (± 45 °) |
| 1370-1450MHz | 16dBi | 39*39.5.1 | Doppia polarizzazione (V+V) |
| 2400-2500MHz | 14dBi | 22*22*2.5 | |
| 2400-2500MHz | 18dBi | 30.5*30.5*2.5 | |
| 2000-2500MHz | 18dBi | 39*39*5.1 | |
| 5640-5760MHz | 14dBi | 19*19*25 |
Ecco qualche esempio di antenna a lama, antenna a forma di coltello in frequenza, guadagno e lunghezza.
| Frequenza | Guadagno | Lunghezza centimetro |
|---|---|---|
| 566-678MHz | 1dBi | 9.2*4.2*16 |
| 566-678MHz | 1dBi | 11.6*8*15.5 |
| 840-845MHz | 2dBi | 9.2*4.2*16 |
| 840-845MHz | 2dBi | 11.6*8*15.5 |
| 1350-1470MHz | 4dBi | 9.2*4.2*32.5 |
| 1350-1470MHz | 6dBi | 9.2*4.2*48 |
| 1420-1530MHz | 2dBi | 2.7*2.4*12 |
| 1420-1530MHz | 2dBi | 11.6*8*15.5 |
Quando si scelgono le antenne per i droni, i clienti spesso fanno tre domande correlate:
- Perché le antenne a frequenze diverse sembrano così diverse??
- Perché alcune antenne sono più lunghe e altre molto corte??
- Un guadagno più elevato significa sempre prestazioni migliori?
Tutte le risposte si riducono alla relazione tra frequenza, lunghezza dell'antenna, e guadagnare. Analizziamolo in modo semplice e pratico.
Sommario
1. La frequenza determina la dimensione dell'antenna
La progettazione dell'antenna è governata da una regola fisica di base:
Frequenza più alta = lunghezza d'onda più corta = antenna più corta
Ogni antenna funziona interagendo con le onde radio. La lunghezza fisica di un’antenna è solitamente una frazione della lunghezza d’onda del segnale (comunemente ¼ o ½ lunghezza d'onda).
Frequenze tipiche dei droni e lunghezze delle antenne
| Banda di frequenza | Lunghezza d'onda | Lunghezza tipica dell'antenna |
|---|---|---|
| 900 MHz | ~33cm | 8–16cm |
| 1.2 GHz | ~25cm | 6–12cm |
| 2.4 GHz | ~12,5 cm | 3–6cm |
| 5.8 GHz | ~5,2 cm | 1–3cm |
Cosa significa questo per i droni:
I sistemi a frequenza più alta consentono antenne molto più piccole, ecco perché spesso vengono utilizzati i droni compatti 2.4 GHz o 5.8 GHz.
2. La lunghezza dell'antenna influenza il guadagno
Il guadagno dell'antenna sì non amplificare la potenza. Invece, descrive l'efficacia dell'antenna concentra l'energia in determinate direzioni.
Generalmente:
Antenne più lunghe (rispetto alla lunghezza d'onda) può ottenere un guadagno maggiore
Per esempio, Alla stessa frequenza:
- Un'antenna corta fornisce un'ampia, copertura uniforme
- Un'antenna più lunga concentra l'energia più orizzontalmente
- Energia concentrata = guadagno più elevato = raggio di comunicazione più lungo
Esempio a 2.4 GHz
| Tipo di antenna | Lunghezza | Guadagno tipico |
|---|---|---|
| Frusta corta | ~3cm | 1–2 dBi |
| Mezza onda | ~6cm | 2–3 dBi |
| Collineare | 10–20 cm | 5–8 dBi |
3. Un guadagno più elevato comporta dei compromessi
Ciò è particolarmente importante per i droni.
All'aumentare del guadagno dell'antenna:
- Il raggio del segnale diventa più stretto
- La copertura verticale è ridotta
- Le prestazioni diventano più sensibili all’orientamento del drone
In altre parole:
Un guadagno più elevato aumenta la portata, ma riduce la tolleranza ai cambiamenti di atteggiamento
Per i droni che beccheggiano, rotolo, e imbardare frequentemente, le antenne ad altissimo guadagno non sono sempre la scelta migliore.
4. In che modo la frequenza influisce sul guadagno in uno spazio fisso
Sui droni, la dimensione dell'antenna è spesso limitata dalla cellula.
Se la lunghezza dell'antenna è fissa:
- Una frequenza più alta significa che l'antenna lo è elettricamente più a lungo
- Ciò lo consente maggior guadagno ottenibile all'interno della stessa dimensione fisica
Ecco perché le antenne corte a 5.8 I GHz possono ancora offrire un guadagno rispettabile, mentre l'antenna della stessa dimensione a 900 MHz funzionerebbe male.
5. Linee guida pratiche per le applicazioni con droni
Controllo & Telemetria (La stabilità innanzitutto)
- Frequenza: 900 MHz o 2.4 GHz
- Antenna: corto, a basso guadagno (1–3 dBi)
- Beneficio: collegamento robusto durante le manovre e i cambi di assetto
Trasmissione video & Lungo raggio
- Frequenza: 1.2 GHz o 5.8 GHz
- Antenna: più lungo o direzionale (5–10dBi)
- Beneficio: portata estesa quando l'orientamento è controllato
6. Semplice da asporto
Puoi riassumere la relazione in questo modo:
La frequenza imposta la dimensione dell'antenna,
la dimensione dell'antenna limita il guadagno ottenibile,
e una maggiore copertura delle operazioni di guadagno per la distanza.
Comprendere questo equilibrio aiuta a garantire una comunicazione affidabile dei droni e prestazioni ottimali in condizioni di volo reali.
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