UAV ドローン アンテナの周波数利得と長さ

アンテナ周波数間の関係を理解する, 利得, ドローンにおける長さと

これは周波数に関する全方向性アンテナの例です。, ゲインと長さ.

周波数利得長さ注目
433メガヘルツ5dBiのΦ3.2×120cm
512-562メガヘルツ6dBiのΦ1.4×140cm
566-678メガヘルツ1dBiのΦ1.3×28cmグースネック
566-678メガヘルツ4dBiのΦ1.6×70cm
566-803メガヘルツ2/3dBiのΦ1.6×60cmグースネック
634-674メガヘルツ6dBiのΦ2*1200cm
703-803メガヘルツ4.5dBiのΦ1.3×47cmグースネック
806-826メガヘルツ2dBiのΦ3.8×25cm
806-826メガヘルツ2dBiのΦ1.3×36cmグースネック
806-826メガヘルツ4dBiのΦ1.6×55cm
806-826メガヘルツ5dBiのΦ2.2×60cm
840-845メガヘルツ2dBiのΦ1.3×25cm
840-845メガヘルツ7dBiのΦ3.2×150cm
902-928メガヘルツ2dBiのΦ1*15cm
902-928メガヘルツ2dBiのΦ1.3×17cm
902-928メガヘルツ5dBiのΦ1.3×60cm
902-928メガヘルツ9dBiのΦ2*120cm垂直ビーム幅
15°±3
902-928メガヘルツ8dBiのΦ3.2×120cm垂直ビーム幅
20°±3
1350-1450メガヘルツ2dBiのΦ1.3×16cm
1350-1450メガヘルツ6dBiのΦ1.3×60cmグースネック
1350-1470メガヘルツ6dBiのΦ2×60cm
1350-1470メガヘルツ8dBiのΦ2.5×60cm
1370-1450メガヘルツ5dBiのΦ1.6×50cm
1370-1450メガヘルツ6dBiのΦ1.6×60cm
1420-1530メガヘルツ2dBiのΦ1.3×25cmグースネック
1420-1530メガヘルツ2dBiのΦ1*15cm
1420-1530メガヘルツ2dBiのΦ1.3*12cm
1420-1530メガヘルツ3dBiのΦ1.3×31cmグースネック
1420-1530メガヘルツ3dBiのΦ1.6×20cm
1420-1530メガヘルツ4dBiのΦ1.3×37cmグースネック
1420-1530メガヘルツ4dBiのΦ1.6×35cm
1420-1530メガヘルツ9dBiのΦ3.2×120cm
1420-1530メガヘルツ10dBiのΦ5×120cm
2400-2500メガヘルツ2dBiのΦ1.3×7.3cm
2400-2500メガヘルツ2dBiのΦ1.3×16cm
2400-2500メガヘルツ2dBiのΦ1.3×20cm
2400-2500メガヘルツ4dBiのΦ1.3×25cm
2400-2500メガヘルツ6dBiのΦ2*35cm
2400-2500メガヘルツ8dBiのΦ2×60cm
2400-2500メガヘルツ11dBiのΦ3.2×120cm
2400-2500メガヘルツ12dBiのΦ2*120cm
  1. : スプリングアンテナを意味します, バネ式アンテナ, 衝撃吸収アンテナ, ショックマウントアンテナ.
  2. グースネック: 曲げて配置できる柔軟なグースネック部分を備えたアンテナを意味します. フレキシブルアンテナ, 調整可能なアンテナ. 位置調整と耐久性を考慮して設計された柔軟なグースネック アンテナ.

以下は、周波数に関するフラット パネル指向性アンテナの例です。, ゲインと長さ.

周波数利得サイズ
cm
注意
1350-1450メガヘルツ14dBiの26*26*4.5水平ビーム幅
35°±5
垂直ビーム幅
35°±5
1350-1470メガヘルツ12dBiの26*26*4.5水平ビーム幅
65°±5
垂直ビーム幅
30°±5
1350-1470メガヘルツ12dBiの26*26*4.5二重偏波 (H+V)
水平ビーム幅
65°±5
垂直ビーム幅
30°±5
1350-1470メガヘルツ14dBiの26*26*4.5二重偏波 (V+V)
水平ビーム幅
35°±5
垂直ビーム幅
35°±5
1370-1450メガヘルツ16dBiの39*39*5.1N-K
1370-1450メガヘルツ16dBiの39*39*5.1SMA-N-K-N-KW
1370-1450メガヘルツ16dBiの39*39*5.1二重偏波 (±45°)
1370-1450メガヘルツ16dBiの39*39.5.1二重偏波 (V+V)
2400-2500メガヘルツ14dBiの22*22*2.5
2400-2500メガヘルツ18dBiの30.5*30.5*2.5
2000-2500メガヘルツ18dBiの39*39*5.1
5640-5760メガヘルツ14dBiの19*19*25

ブレードアンテナの一例をご紹介します, 周波数上のナイフ型アンテナ, ゲインと長さ.

周波数利得長さ
cm
566-678メガヘルツ1dBiの9.2*4.2*16
566-678メガヘルツ1dBiの11.6*8*15.5
840-845メガヘルツ2dBiの9.2*4.2*16
840-845メガヘルツ2dBiの11.6*8*15.5
1350-1470メガヘルツ4dBiの9.2*4.2*32.5
1350-1470メガヘルツ6dBiの9.2*4.2*48
1420-1530メガヘルツ2dBiの2.7*2.4*12
1420-1530メガヘルツ2dBiの11.6*8*15.5

ドローン用アンテナを選ぶとき, 顧客はよく 3 つの関連する質問をします:

  • 周波数が異なるとアンテナがこれほど異なって見えるのはなぜですか?
  • 一部のアンテナが長く、他のアンテナが非常に短いのはなぜですか?
  • ゲインが高いと常にパフォーマンスが向上することを意味しますか?

答えはすべて、次の関係にあります。 周波数, アンテナの長さ, そして利益. シンプルかつ実践的な方法で分解してみましょう.


1. 周波数によってアンテナのサイズが決まります

アンテナの設計は物理学の基本法則によって決まります:

周波数が高い = 波長が短い = アンテナが短い

すべてのアンテナは電波と相互作用することで機能します。. アンテナの物理的な長さは、通常、信号の波長の数分の一です。 (通常は 1/4 または 1/2 波長).

一般的なドローンの周波数とアンテナの長さ

周波数帯域波長一般的なアンテナの長さ
900 メガヘルツ~33cm8–16cm
1.2 GHzの~25cm6–12cm
2.4 GHzの~12.5cm3–6cm
5.8 GHzの~5.2cm1–3cm

これがドローンにとって何を意味するか:
より高い周波数のシステムでは、はるかに小さなアンテナが可能になります, これが、小型ドローンがよく使用する理由です。 2.4 GHzまたは 5.8 GHzの.


2. アンテナの長さがゲインに影響する

アンテナゲインは ではありません パワーを増幅する. その代わり, アンテナがいかに効果的に機能するかを示しています。 エネルギーを特定の方向に集中させる.

一般的に:

長いアンテナ (波長に対して) より高いゲインを達成できる

例えば, 同じ周波数で:

  • 短いアンテナで広い範囲を提供します, 均一な適用範囲
  • 長いアンテナはエネルギーをより水平に集中させます
  • 集中したエネルギー = より高いゲイン = より長い通信距離

例: 2.4 GHzの

アンテナの種類長さ代表的なゲイン
ショートウィップ~3cm1–2dBi
半波~6cm2–3dBi
同一直線上にある10–20cm5–8dBi

3. より高いゲインにはトレードオフが伴います

これはドローンにとって特に重要です.

アンテナゲインが上がると:

  • 信号光は次のようになります。 狭い
  • 垂直方向のカバレッジが減少する
  • パフォーマンスはドローンの向きにより敏感になります

言い換えると:

ゲインを高くすると範囲が広がります, しかし、態度の変化に対する耐性は低下します

ピッチングするドローンの場合, ロール, そして頻繁にヨーイングする, 非常に高利得のアンテナが常に最良の選択であるとは限りません.


4. 固定空間における周波数がゲインに与える影響

ドローンについて, アンテナのサイズは多くの場合、機体によって制限されます.

アンテナの長さが固定の場合:

  • 周波数が高いということは、アンテナが 電気的に長い
  • これにより、 より高い達成可能なゲイン 同じ物理的サイズ内で

アンテナを短くするのはそのためです 5.8 GHz は依然としてかなりのゲインを提供できます, 同じサイズのアンテナでも、 900 MHz ではパフォーマンスが低下します.


5. ドローン応用の実践ガイドライン

コントロール & テレメトリー (安定第一)

  • 周波数: 900 MHz以上 2.4 GHzの
  • アンテナ: 短い, ローゲイン (1–3dBi)
  • 利点: 操縦中および姿勢変更中の堅牢なリンク

ビデオ伝送 & 長距離の

  • 周波数: 1.2 GHzまたは 5.8 GHzの
  • アンテナ: 長いまたは方向性がある (5–10dBi)
  • 利点: 方向制御時の範囲の拡大

6. 簡単なテイクアウト

この関係を要約すると次のようになります:

周波数はアンテナのサイズを設定します,
アンテナのサイズにより達成可能な利得が制限される,
より高いゲインは、距離をカバーするのと引き換えに.

このバランスを理解することで、現実世界の飛行条件において信頼性の高いドローン通信と最適なパフォーマンスを確保することができます。.

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