La portata effettiva di unantenna a microondeDipende dalla banda di frequenza, dal guadagno e dallo scenario di applicazione. Di seguito è riportata una descrizione tecnica dei tipi di antenna più comuni:
1. Correlazione tra banda di frequenza e intervallo
- Antenna in banda E (60–90 GHz):
Collegamenti a corto raggio e ad alta capacità (1-3 km) per il backhaul 5G e le comunicazioni militari. L'attenuazione atmosferica raggiunge i 10 dB/km a causa dell'assorbimento di ossigeno. - Antenna in banda Ka (26,5–40 GHz):
Le comunicazioni satellitari raggiungono una portata di 10-50 km (da terra a orbita terrestre bassa) con un guadagno di oltre 40 dBi. L'attenuazione dovuta alla pioggia può ridurre la portata del 30%. - 2,60–3,95 GHzAntenna a tromba:
Copertura a medio raggio (5-20 km) per radar e IoT, bilanciando penetrazione e velocità di trasmissione dati.
2. Tipo di antenna e prestazioni
| Antenna | Guadagno tipico | Gamma massima | Caso d'uso |
|---|---|---|---|
| Antenna biconica | 2–6 dBi | <1 km (test EMC) | Diagnostica a corto raggio |
| Tromba a guadagno standard | 12–20 dBi | 3–10 km | Calibrazione/misurazione |
| Matrice a microstriscia | 15–25 dBi | 5–50 km | Stazioni base 5G/comunicazioni satellitari |
3. Nozioni fondamentali sul calcolo dell'intervallo
L'equazione di trasmissione di Friis stima l'intervallo (*d*):
d = (λ/4π) × √(P_t × G_t × G_r / P_r)
Dove:
P_t = Potenza di trasmissione (ad esempio, radar da 10 W)
G_t, G_r = Guadagni dell'antenna di trasmissione/ricezione (ad esempio, tromba da 20 dBi)
P_r = Sensibilità del ricevitore (ad esempio, –90 dBm)
Suggerimento pratico: per i collegamenti satellitari in banda Ka, abbinare un'antenna a tromba ad alto guadagno (30+ dBi) ad amplificatori a basso rumore (NF <1 dB).
4. Limiti ambientali
Attenuazione dovuta alla pioggia: i segnali in banda Ka perdono 3-10 dB/km in caso di pioggia intensa.
Apertura del fascio: un array a microstriscia da 25 dBi a 30 GHz ha un'ampiezza del fascio di 2,3°, adatta per collegamenti punto-punto precisi.
In conclusione: la portata delle antenne a microonde varia da <1 km (test EMC biconici) a oltre 50 km (comunicazioni satellitari in banda Ka). Per ottimizzare, selezionare antenne in banda E/Ka per massimizzare la velocità di trasmissione o antenne a tromba da 2-4 GHz per una maggiore affidabilità.
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Data di pubblicazione: 8 agosto 2025
