Wie funktioniert eine WLAN-Antenne?

1. Handelt es sich um eine Dipol- oder Monopolantenne? Ich sehe nur einen Dirigenten, also würde ich sagen, es ist ein Monopol. Aber wo ist die Grundplatte? Für mich braucht eine Monopolantenne ein zweites Metallobjekt, um zu strahlen.

Das erste Bild, das Sie angehängt haben, ist eine Quietscheentchen-Monopolantenne. Ein offenes Übertragungskabel (Leitung), wenn es von einer Wechselspannungsquelle angeregt/angetrieben wird, wirkt als Strahler, ist aber einfach nicht effizient. Wenn Sie die beiden Drähte mit offenem Ende auf eine bestimmte Länge biegen, funktioniert es besser. Die oszillierenden Spannungen und Ströme erzeugen oszillierende elektrische und magnetische Felder. Wenn die effektive Biegelänge eine halbe Wellenlänge beträgt, arbeitet es noch besser und es gibt eine maximale Potentialdifferenz an den Rändern. Der Strom ist in der Mitte maximal.

Zurück zur Wi-Fi-Antenne: Betrachten Sie eine Viertelwellenlängen-Monopolantenne. Eines der offenen Enden ist geerdet und das andere Ende ist eine Viertelwellenlänge lang. Die Erregung ist dieselbe, eine Wechselspannungsquelle. Aber in dieser Struktur ist die maximale Potentialdifferenz an den Rändern halb so groß wie im Fall eines "Dipols" mit halber Wellenlänge. Folglich ist das E-Feld nicht stark genug wie in einem Dipol, aber das ist ausreichend.

Das erste Bild zeigt eine Monopolantenne und ihr Strahlungsmuster ist in der folgenden Abbildung dargestellt. Es hat ein omnidirektionales Strahlungsmuster, das der Figur der Zahl „Unendlichkeit oder eine Hantel“ ähnelt. Die Wi-Fi-Antennen für Mobiltelefone sind flache Patchantennen, die in ein Substrat eingebettet und intern gespeist werden.

2. Ich sehe nicht einmal den Metallleiter, sondern nur einen Plastikmonopol. Ich würde also denken, dass der innere Teil ein leitender Monopol ist. Aber warum gibt es so eine äußere Kunststoffabschirmung?

Ja. Die äußere Abschirmung kann zum Schutz vor Beschädigungen dienen. Dies kann als Äquivalent zu einem "Radom" angesehen werden, das mit parabolisch reflektierenden Strukturen vorhanden ist.

Ich stimme den anderen Antworten, die dies als Monopolantenne beschreiben, nicht zu. Ich glaube, es ist eigentlich eine koaxiale Dipolantenne, die erstmals 1939 in einem Patent von Bell Labs beschrieben wurde . Nur zum Spaß füge ich hier eine der Illustrationen aus diesem Patent ein.

Wie komme ich zu diesem Schluss? Erstens ist es viel länger als 1/4 Wellenlänge bei Wi-Fi-Frequenzen (2,4 GHz = 12 cm Wellenlänge). Zweitens sind der Basisabschnitt mit größerem Durchmesser und die Spitze mit dünnerem Durchmesser unnötiges Volumen für eine einfache Monopolpeitsche.

Der Vorteil des koaxialen Dipols besteht darin, dass er keine Masseebene benötigt. Der Zweck des dickeren Basisabschnitts besteht darin, eine Viertelwellen-"Drossel" zu bilden, die die untere Spitze des Dipols von der koaxialen Speiseleitung isoliert.

Diese Art von Antenne ist technisch "bodenunabhängig", was bedeutet, dass eine Masseebene für ihren Betrieb nicht wesentlich ist. Das Strahlungsmuster wird immer noch durch das Router-Chassis in der Nähe beeinflusst, aber nicht so stark wie bei einem Viertelwellen-Monopol.

Handelt es sich um eine Dipol- oder Monopolantenne? Ich sehe nur einen Dirigenten, also würde ich sagen, es ist ein Monopol. Aber wo ist die Grundplatte? Für mich braucht eine Monopolantenne ein zweites Metallobjekt, um zu strahlen.

Es ist ein Monopol und das Gehäuse des Routers fungiert als Grundplatte; Die Leiterplatte im Router hat eine Masseebene und diese hat genug Kapazität zur "echten" Erde, dass es bei 2,5 GHz wie eine ziemlich gute Verbindung aussieht. Außerdem haben die Kabel, die in den Router führen, eine Kapazität zur Erde usw.

Wenn der Router kapazitiv mit 10 pF gegen Erde gekoppelt ist, dann ist das bei 2,5 GHz eine Reaktanz von 6,4 Ω.

Ich sehe nicht einmal den Metallleiter, sondern nur einen Plastikmonopol. Ich würde also denken, dass der innere Teil ein leitender Monopol ist. Aber warum gibt es so eine äußere Kunststoffabschirmung?

Der innere Teil wird ein Draht sein und der äußere Kunststoff unterstützt diesen "dünnen" Draht und schützt ihn. Es gibt auch dielektrische Eigenschaften im Kunststoff, was bedeutet, dass er leicht von der theoretischen Monopollänge verstimmt wird, aber das wird in der Gesamtlänge des Designs berücksichtigt.