Антенна Яги и логопериодическая антенна: чем отличаются и что выбрать

Как устроены обе антенны

Снаружи обе антенны выглядят как траверса с поперечными элементами, и их легко перепутать. Разница — в том, как к элементам подводится сигнал и сколько из них участвуют в работе.

Яги: один активный вибратор и пассивные элементы

Кабель подключён только к одному вибратору. Позади него стоит рефлектор чуть длиннее, впереди — директоры чуть короче. Пассивные элементы переизлучают принятую энергию с таким сдвигом фазы, что поля складываются вперёд и гасятся назад. Размеры элементов и расстояния между ними подобраны под конкретную частоту, поэтому антенна Яги хорошо работает только в своей полосе. Второе название — волновой канал.

Логопериодическая: все вибраторы подключены

Вибраторы разной длины подключены к общей двухпроводной линии, причём соседние — с перекрещиванием. Длины и промежутки растут по геометрической прогрессии от вершины к основанию. На каждой частоте в работе участвует та группа вибраторов, чья длина близка к половине волны: на низких частотах — длинные у основания, на высоких — короткие у вершины. Поэтому одна антенна закрывает очень широкую полосу.

Главное отличие — полоса частот

Удобно сравнивать полосу не в мегагерцах, а в процентах от средней частоты: так 20 МГц на 460 МГц и 400 МГц на 1900 МГц можно поставить рядом. Для логопериодических антенн нагляднее перекрытие — отношение верхней частоты к нижней. Данные по антеннам раздела:

Узкополосные Яги на 450–470 МГц рассчитаны на одну радиосеть, широкие — на весь участок диапазона, например 400–490 МГц или 1710–2170 МГц. Логопериодическая антенна одна перекрывает сотовые полосы от 700–800 МГц до 2700 МГц, а модель КАДАММ ALP-757927V11 — ещё и 3300–3800 МГц.

Если полосу Яги превысить, растут КСВН и отражённая мощность, падает усиление, луч расплывается. Логопериодическая антенна в своей полосе держит параметры примерно одинаковыми, хотя ширина луча и усиление всё же немного меняются от низкой частоты к высокой.

Усиление и ширина луча

За широкую полосу логопериодическая антенна платит усилением: на каждой частоте работает только часть её вибраторов, остальные просто занимают место. Яги той же длины использует все элементы на одной частоте и поэтому концентрирует энергию сильнее.

Нижние значения усиления и самый широкий луч у Яги даёт короткая КАДАММ ADY-158-168-150B2: 2 дБи и 120° по горизонтали. Без неё усиление антенн Яги в разделе — 6,5–14,7 дБи.

У Яги усиление растёт с числом директоров и длиной траверсы: короткие модели дают широкий луч и подходят для точек рядом со станцией, длинные — узкий луч для дальних трасс. У логопериодических антенн усиление приведено по полосам: в нижней оно меньше, в верхней — больше. У Яги KADAMM защитное действие — 6–18 дБ; у логопериодических оно указано у 1 из 3 моделей — 15 дБ.

Конструкция, радом и ветер

Классическая антенна Яги — открытая конструкция: элементы на траверсе, крепление на трубу. Её просто осмотреть, а тонкие элементы дают небольшую парусность. Логопериодические модели KADAMM закрыты радомом из ABS-пластика: элементы защищены от осадков и грязи, антенна аккуратно выглядит на фасаде, но плоский корпус парусит сильнее. Исполнение конкретной модели Яги видно на фото в карточке.

• Предельная скорость ветра там, где она указана в паспорте: у Яги — 216 км/ч, у логопериодических — 132 км/ч.
• Масса: у Яги — 0,45–7 кг в зависимости от длины, у логопериодических — 0,45–0,65 кг.
• Крепление Яги — на трубу диаметром от Ø30 до Ø70 мм, точный диапазон указан в карточке; способ крепления логопериодических моделей уточняйте у менеджера.

Для открытой мачты в местности с сильным ветром и обледенением чаще берут Яги. Для крыши, фасада или ниши, где важен внешний вид и нужна защита от погоды, логопериодическая антенна в радоме удобнее.

Поляризация и установка

Обе антенны излучают линейно поляризованную волну, плоскость поляризации совпадает с плоскостью элементов. Радиосети УКВ и сотовая связь работают в вертикальной поляризации, поэтому элементы ставят вертикально. Часть моделей Яги KADAMM допускает установку и в горизонтальной поляризации: КАДАММ ADY-134-173-150B, КАДАММ ADY-158-168-150B2, КАДАММ ADY-450-470-Z15C15A.

Обе антенны наводят по азимуту на корреспондента: базовую станцию, ретранслятор или диспетчерский пункт. Чем уже луч, тем точнее нужна юстировка: узкую Яги доводят по уровню сигнала, широкую логопериодическую достаточно развернуть в сторону вышки.

Какие задачи решает каждая антенна

В разделе направленных антенн KADAMM антенн Яги на УКВ до 300 МГц — 3, на 300–700 МГц — 7, на сотовые полосы — 2; логопериодических антенн — 3, и все они на сотовые полосы.

Яги и логопериодическая в схеме репитера

Пассивный репитер или бустер состоит из двух антенн. Донорная смотрит на базовую станцию и принимает её сигнал, сервисная раздаёт усиленный сигнал внутри здания или на площадке. Направленные антенны используют именно как донорные: узкий луч выделяет нужную станцию и не собирает сигналы соседних.

Главная опасность схемы — самовозбуждение: если сигнал сервисной антенны возвращается в донорную, усилитель уходит в генерацию. Поэтому у донорной антенны важны не только усиление, но и защитное действие: чем меньше она принимает сзади и сбоку, тем больше развязка между антеннами. Сервисную антенну разносят от донорной и закрывают стенами или перекрытием.

Если репитер однодиапазонный, узкая Яги в полосе оператора даёт больше усиления и лучше отсекает соседей. Если репитер многодиапазонный, одна логопериодическая антенна заменяет две-три Яги на мачте, а значит, одну точку наведения и один кабель. Внутренние антенны для сервисной стороны — в разделе DAS.

Сводная таблица отличий

Что бывает, если заменить одну антенну другой

• Логопериодическую ставят вместо длинной Яги на дальней трассе — сигнал падает на несколько децибел, связь на краю зоны становится неустойчивой.
• Яги на 450–470 МГц подключают к радиостанции на 400 МГц — рабочая частота вне полосы, КСВН растёт, передатчик снижает мощность или уходит в защиту.
• Узкую Яги используют как донор репитера на нескольких операторов — часть полос оказывается вне её полосы, и репитер усиливает только одного оператора.
• Антенну в радоме ставят на открытую мачту в зоне сильного ветра, не сверив предельную скорость ветра по паспорту.

Все эти ситуации видны заранее по трём строкам паспорта: диапазон, усиление по полосам и условия эксплуатации.

Три вопроса для выбора

1. Сколько диапазонов нужно принять или передать?

Один участок, укладывающийся в полосу модели, — Яги. Несколько сотовых полос или неизвестно, какие появятся позже, — логопериодическая.

2. Насколько далеко корреспондент?

Если сигнал слабый и каждый децибел важен, Яги с длинной траверсой даст больше усиления. Если станция рядом и сигнал уверенный, запас по усилению не нужен, а широкая полоса полезнее.

3. Где будет стоять антенна?

Открытая мачта с ветром и льдом — Яги. Фасад, ниша, крыша жилого дома — логопериодическая в радоме.

Что проверить в паспорте перед заказом

• Диапазон: рабочая частота должна быть внутри полосы с запасом, а не на краю.
• Усиление по каждой полосе, а не одно максимальное значение.
• Ширину луча по горизонтали и вертикали — от неё зависит точность наведения.
• Защитное действие, если позади антенны есть мешающие передатчики.
• КСВН и максимальную мощность на порт — для передающих систем.
• Разъём и длину кабельного вывода, диаметр трубы крепления.

Модели KADAMM

Все антенны Яги и логопериодические антенны с диаграммами и полными характеристиками — в разделе направленных антенн.

КАДАММ ADY-450-470-Z15C15A

Яги 450–470 МГц, 13 дБи

Открыть карточку

КАДАММ ADY-134-173-150B

Яги 134–173 МГц

Открыть карточку

КАДАММ K81172113Y

Яги 1710–2170 МГц

Открыть карточку

КАДАММ ADY-400-480-Z8

Яги 400–480 МГц

Открыть карточку

КАДАММ K81702711L

Логопериодическая 698–2700 МГц

Открыть карточку

КАДАММ ALP-757927V11

Логопериодическая до 3800 МГц

Открыть карточку