Le antenne possono essere divise in:

Isotrope: è l’antenna ideale di riferimento (non esiste) che presenta le stesse caratteristiche di radiazione in tutte le direzioni, presenta quindi un diagramma di radiazione sferico.

Digramma di radiazione di un'antenna isotropoa.

Omnidirezionali: hanno un diagramma di radiazione circolare su un determinato piano (isotropa su un piano) ad esempio i dipoli, loop e slotted antenna.

Diagramma di radiazione di un'antenna omnidirezionale.

Direttive: presenta una direzione preferenziale nella quale ha un guadagno maggiore, ad esempio le antenne Yagi, le cantenna e le antenne paraboliche.

Diagramma di radiazione di un'antenna direttiva.

Antenne omnidirezionali :

Guadagno tipico: 5-10 Db

Funziona come una normale antenna a stilo.

Generalmente vengono costruite con cavo coassiale, tubi di ottone, filo di rame spiralato. La misura di ciascun pezzo è determinato dalla frequenza di lavoro

Simile ad un’antenna collineare, ma con l’aggiunta di riflettori alla base. (i “baffi” sul fondo del connettore)

Antenna Spider.

Sono costruite utilizzando un normale connettore N da pannello e del filo di rame/ottone rigido.

Sono simili ai feeder utilizzati nelle antenne pringles e cantenna.

Guadagno tipico intorno ai 5 dB

- Pringles, Cantenna o Tin can

- Yagi

- BiQuad

- Parabolica

- Slotted waveguide

Pringles, Cantenna, Tin can, ovvero Antenne a guida d’onda.

All’interno di un tubo metallico (circolare o rettangolare) viene inserito un monopolo; il tubo è chiuso ad un’esteremità con un tappo metallico mentre l’altra (chiamata bocca) viene lasciata aperta per permettere la radiazione del campo elettromagnetico (Nella realizzazione pratica viene chiusa con un tappo dielettrico per ovvi motivi).

Antenna a barattolo.

Il monopolo (feeder) riceve il segnale dal cavo e lo “immette” all’interno del tubo che funge da vera e propria guida d’onda. Si tratta quindi di un’antenna omnidirezionale (il monopolo) inserita all’interno di una guida d’onda che semplificando può essere vista come una sorta di riflettore. Le dimensioni del monopolo e della guida dipendono ovviamente dalla frequenza di lavoro scelta.

Il risultato finale è un’ antenna direzionale con guadagno tipico di 8-13dB e un fascio di radiazione di circa 30°.

Per farci subito un’idea pensiamo alle comuni antenne televisive che tutti abbiamo sui nostri tetti.

Sono composte da una serie di elementi allineati, sulla coda è presente un elemento attivo (feeder) costituito da un semplice dipolo, dietro di esso possono essere presenti uno o più riflettori mentre davanti si trovano una serie di elementi direttori.

A sinistra un immagine di Hidetsugu Yagi inventore (1926) di questa tipologia di antenne, a destra una Yagi moderna.

N.B.: Solo un elemento dell’ antenna è alimentato (il feeder) tutti gli altri sono elementi passivi ed elettricamente scollegati tra loro.

Il feeder eccita in cascata tutti gli altri elementi aumentando notevolmente la direttività, mentre lo schermo evita che il campo venga radiatoe “sprecato” nella direzione opposta che non ci interessa (dal punto di vista teorico sfruttano il concetto di “Array di antenne”.

Guadagno tipico 10-18 dB

Sono due spire rettangolari parallele ad un piano metallico.

Antenna BiQuad.

Gli elementi attivi (che vengono alimentati) sono le spire, mentre il piano funge solo da riflettore per ottenere la direzionalità.

Sono molto usati come illuminatori per antenne paraboliche.

Guadagno tipico 10-12 dB

E’ composta da uno schermo parabolico e da un illuminatore.

Antenna Parabolica.

Se pensiamo al segnale che ci arriva come a dei raggi, per la sua forma lo schermo concentra i raggi che lo colpiscono in un punto (chiamato fuoco) nel quale viene posizionato l’illuminatore.

Lo stesso discorso vale ovviamente anche in trasmissione.

L’antenna vera e propria non è quindi lo schermo, bensì l’illuminatore (feeder).

Il feeder viene solitamente realizzato con guide d’onda (cantenna) o BiQuad.

Grazie al suo schermo riflettente permette di ottenere guadagni molto elevati (che dipendono dal diametro del riflettore e dal guadagno del feeder) e una notevole direttività. Proprio a causa di questa notevole direttività (generano un fascio molto stretto) il puntamento diventa un aspetto critico del loro utilizzo, specie quando le antenne da allineare si trovano molto distanti tra loro.

Guadagno tipico 15-34 dB

NOTA BENE:

La distanza a cui una antenna può ricevere/trasmettere dipende solamente dalla morfologia dello spazio che il segnale percorre.

Anche una antenna strepitosa può fare solo pochi centimetri se isolata da uno spesso muro di cemento armato.

Sicuramente più è alto il guadagno di una antenna maggiore è la sua portata, non esiste però una legame univoco tra guadagno e portata