Ho letto da qualche parte (ma sfortunatamente non riesco a ricordare dove) che i telefoni cellulari necessitano di un'antenna omnidirezionale.
Se è così, quali sono le ragioni? Perché un'antenna ad anello direzionale normale non può essere utilizzata (in modo efficiente)?
Risposte:
Non ci sono antenne veramente onnidirezionali senza molte complicazioni soprattutto per un telefono cellulare. Tuttavia, se ci pensi, vuoi essere in grado di tenere il tuo telefono e girare in qualsiasi direzione per affrontare nord, sud, est o ovest e aspettarti che funzioni. Un'antenna ad anello direzionale sconfigge l'obiettivo di essere in grado di affrontare qualsiasi direzione e continuare a lavorare.
Si potrebbe sostenere che stendersi a terra (mentre al telefono) non è "un requisito" e quindi non ci si dovrebbe aspettare che funzioni in tutte le direzioni. Tuttavia, la ricezione e la trasmissione delle onde radio è abbastanza complessa da capire (e un po 'imprevedibile) e queste possono rendere le aspettative "normali" migliori o peggiori. Ecco come appare il campo di un dipolo: -
Puoi vedere che si estende in tutte le direzioni orizzontalmente allo stesso modo ma nella direzione verticale non c'è campo (ricezione o trasmissione).
Il design del "sistema" fornisce anche frequenze diverse per qualsiasi particolare ricevitore su cui operare e talvolta quando la ricezione potrebbe essere scarsa a una frequenza, il passaggio a una frequenza adiacente potrebbe apportare un miglioramento significativo. Idem per la trasmissione.
Questo in parte non è più del tutto vero. Con l'aumento dei requisiti di larghezza di banda e poiché ci stiamo avvicinando molto al limite teorico dei picojoule / bit omnidirezionali, per aumentare la larghezza di banda nei telefoni cellulari sarà sicuramente necessario tornare di nuovo alle antenne direzionali. Il modo in cui questo è risolto nella prossima generazione di radio (e credo che l'attuale generazione di radio Qualcomm 2x2 LTE) è che impiegano un'antenna a matrice di fasi utilizzando le 2 antenne di invio e ricezione. I dati del sensore g vengono utilizzati per "puntare" l'array a fasi nella giusta direzione a breve termine e la sintonizzazione dell'antenna viene utilizzata per bloccare l'array a fasi a lungo termine. Mentre procediamo verso il 2020, gli array a fasi e eventualmente eventualmente gli array focalizzati diventeranno banali e necessari nei telefoni per raggiungere velocità di dati di prossima generazione.
addendum: questo metodo di utilizzo di più antenne come un array a fasi è chiamato beamforming.
Un'antenna omnidirezionale è semplicemente una comodità. Se sei pronto a localizzare la direzione del sito cellulare più vicino / più forte e puntare un'antenna direzionale su di essa, funzionerà bene. Prima facevo proprio questo. Come dice Andy, la necessità di farlo è generalmente inaccettabile per gli utenti tipici.
In casi di nicchia può essere estremamente utile e questi dimostrano l'aspetto "non necessario, ma gradevole" delle antenne omnidirezionali.
Nel mio caso siamo serviti da un sistema GSM e in passato la copertura intorno alla mia casa era scarsa in quanto siamo in un'ombra collinare rispetto al sito cellulare locale e tendiamo a ottenere forti riflessi su diversi percorsi, il che porta ad aree instabili di alta e segnale basso su distanze di piedi e secondi. Un telefono potrebbe funzionare quasi perfettamente un giorno ed essere quasi inutilizzabile il giorno successivo. Ora questo problema è stato risolto (presumibilmente extra cellulare) ma prima facevo chiamate telefoniche gratuite estese come parte del mio piano di chiamata. Avevo accesso alla linea del sito a un'altra cellula ma l'intervallo era eccessivo. Quindi ho installato una parabola satellitare UHF (circa 1 metro) puntata verso la cellula e con il telefono semplicemente posizionato sul braccio di supporto dell'LNA con l'LNA rimosso e il telefono su 'vivavoce. Nessuna connessione elettrica (cablata) tra telefono e antenna. Ha funzionato un incanto. [Mi sistemo sul portico posteriore accanto a una vecchia poltrona. Caffè, documenti, cellulare, antenna satellitare - vai.
Bonus non correlato: storia genuina! Per scopi sperimentali ho argentato il piatto con un film di mylar alluminizzato. Fa impazzire un abile riscaldatore solare. Mia moglie era preoccupata che il piatto potesse dare fuoco incustodito. Ho sottolineato le circostanze improbabili richieste per allineare il sole, il piatto e un bersaglio come configurato. Una sera ho lasciato il piatto su uno sgabello vicino alla poltrona e la mattina dopo verso le 10, sole, angolo del piatto e posizione della sedia hanno cospirato per accendere la sedia !!!. Potrebbe essersi diffuso in casa :-(. Ma non lo fece. Una lezione o pochi imparati.
Non provarlo a casa se vuoi averne ancora uno. La struttura della sedia è in pino massiccio - la combustione è più sostanziale di quanto sia ovvio. ("Apri immagine in una nuova scheda" fornisce un'immagine molto più grande su questa e molte altre immagini.)
Il motivo principale per avere un'antenna omnidirezionale è che la posizione relativa della stazione base fissa e del portatile può cambiare costantemente mentre l'utente è in movimento. non è solo che vuoi essere in grado di 'girare' mentre parli, è che la stazione base fissa potrebbe essere dietro di te mentre al miglio 5 su una strada, e la stazione base potrebbe essere direttamente al tuo fianco mentre 10 miglia sulla stessa strada.
Qualsiasi tipo di sistema di comunicazione mobile avrà omni per comodità d'uso. nel caso di due basi fisse è molto più ammissibile sintonizzare un Yagi directionala o un piatto riflettore per il massimo segnale e fissarlo.
ma mai con un'applicazione mobile, davvero, a meno che tu non sia disposto a fermare l'escursione, la bici o l'auto o la barca e risintonizzare un direzionale ogni volta che vuoi parlare.