За основу конспекту було обрано блог horwin, але з доповненнями і відступами.

При побудові антенно-фідерного тракту ретранслятора або стаціонарної радіостанції, вибір антен обумовлений рядом основних факторів:

Нижче розглянуто особливості різних типів антен і способів їх застосування.

Штирьові антени є базовим, але ефективним рішенням для багатьох типів радіопередач, що робить їх популярним вибором для різноманітних потреб у сфері бездротового зв'язку. Всі точки доступу стандарту 802.11b / g комплектуються штатними мініатюрними штирьовими антенами, які можуть бути як знімними, так і стаціонарними. Штирьова антена представляє собою найпростіший варіант антени, її часто називають також несиметричним вібратором.

J-антена (AJ) – це тип вертикальної антени, який отримав свою назву через форму, схожу на літеру "J".

J-антена часто застосовується для портативних і стаціонарних радіостанцій, а її надійність та відносно просте виготовлення роблять її привабливим вибором для різних застосувань.

J-антена проста в установці, має досить жорстку конструкцію, але невелике підсилення (0 дБд/2,14 дБі) та досить вузьку смугу частот (біля 5 мГц в діапазоні VHF і 10 мГц в діапазоні UHF). Цього достатньо для ретрансляторів з використанням дуплексерів, але при зміні номіналів частот можливо буде потрібно замінити антену.

Колінеарні антени (AF) – це тип антен, що складається з декількох випромінювальних елементів, розташованих послідовно (колінеарно) вздовж однієї лінії. Вони використовуються для забезпечення високого коефіцієнта підсилення і покращеної діаграми спрямованості, що робить їх популярними у застосуваннях, де потрібен посилений сигнал.

Колінеарні антени забезпечують широке покриття в горизонтальній площині, що робить їх корисними для різноманітних систем передачі даних і мовлення.

Широкосмугові колінеарні антени для діапазонів від КВ до VHF-UHF, які експлуатуються в військових системах радіозв’язку з ППРЧ (Harris, Aselsan та інші), мають складну конструкцію узгодження, високу вартість і невеликий коефіцієнт підсилення в догоду широкій смузі.

Діпольна антена (або діпольний вібратор) – це найпростіша форма антени, яка складається з двох провідників, розташованих лінійно і під'єднаних до передавача або приймача посередині. Вона створює електромагнітне поле, яке випромінюється в навколишній простір.

Діпольні антени (AD) характеризуються широкою полосою частот, що перекриває весь діапазон VHF або UHF, механічною прочністю і довговічністю в експлуатації. При цьому діаграма спрямованості не є повністю круговою в горизонтальній площині і залежить від варіанту установки. Так змінюючи відстань встановлення диполя від щогли можна регулювати діаграму від максимально кругової до спрямованої. Параметр підсилення 4-х елементної антени 6-9 дБд якраз відображає такі варіанти.

Діполі зручніше коли використовуються дві антени без дуплексера. У цьому випадку їх можна розмістити на одній щоглі, забезпечивши достатній вертикальний рознос. Таким же чином можна розмістити декілька антен різних діапазонів, або ретранслятора і стаціонарної радіостанції.

Петльова антена (або петльовий вібратор) – це антена, що має форму замкненого контуру (наприклад, коло або прямокутник). Така антена зазвичай використовується для прийому сигналів і характеризується дещо іншими властивостями, ніж діполь. Петльові антени часто використовуються для прийому радіосигналів, телевізійного мовлення та інших додатків.

Отже, вони різні за формою та принципом дії: діпольна антена є відкритою структурою, тоді як петльова антена – замкненою.

Антени (AY) «хвильовий канал», або Yagi антена, частіше використовуються для діапазонів VHF/UHF. Конструктивно робляться з дипольним вібратором або з гамма-узгодженням.

Антени з діполем мають широку смугу, короткозамкнуті по постійному струму, що практично виключає вплив атмосферної статики, якщо антена змонтована на металевій конструкції, яка має заземлення.

Гамма-узгодження дешевше у виконанні, але має вужчу смугу, менше захищене від атмосферного впливу, і несиметричність струмів в кабелі може призводити до нестабільності діаграми.

Формування діаграм спрямованими антенами 

При необхідності забезпечення максимальної дальності радіозв’язку в заданих протилежних напрямках можливо використання для ретрансляторів спрямованих антен «хвильовий канал» (AY), розміщених під кутом 180º і об’єднаних суматором. На перпендикулярі до лінії антен можливий перетин діаграм і деяке биття і ослаблення сигналів, але загалом досягається потрібний ефект.

Ширина кута діаграми в горизонтальній площині буде визначатися вибором антени. Використовуючи механічний нахил антен у вертикальній площині, можна змінити положення вертикальної пелюстки діаграми антени. Це може бути актуально в умовах складного рельєфу або висотної міської забудови.  

Але таке рішення можливе саме коли антени AY розміщені під 180º. Якщо кут менше або робиться схема з 3-4 антен, необхідно забезбечити екран для придушення задніх пелюсток і враховувати кути діаграм антен в горизонтальній площині.

Складуючи 2 або 4 спрямовані антени узгодженими суматорами в фазовану решітку, можемо отримати відповідно додатково 3 або 6 дБ підсилення. Тобто, якщо ми складаємо дві однакових антени підсиленням 6 дБд, то отримуємо двухелементну спрямовану антену підсиленням 9 дБд.

Вибір антен для роботи ретранслятора без дуплексера

При роботі ретранслятора з двома антенами без дуплексера треба забезпечити вертикальний рознос між антенами, щоб передавач не давив приймач. Методика розрахунку розписана в статті: Методика розрахунку необхідного просторового розносу між приймальною та передаючою антенами.

Відповідно, якщо є можливість вибору номіналів частот ретранслятора, варто обирати пару з максимальним розносом. Більше дуплексний рознос – менше рівень придушення приймача передавачем, простіша і дешевша конструкція приймально-передаючого ВЧ-тракту.

Якщо є дві антени різного підсилення, то більший ставиться на прийом.

Якщо одна вузькосмугова (наприклад, колінеар), а друга широкосмугова (наприклад діполь), то при однаковому підсиленні вузькосмугову антену ставте на прийом, при умові, що резонансна частота відповідає прийому. Вона таким чином, в певній мірі, “обріже” сигнали передавачів.

J-антена ½ λ має коефіцієнт підсилення 0 дБд або 2,14 дБі,  смугу з КСХ ≤ 1,5  – 4,5 МГц і  робочу довжину 1450 мм для частоти 154 МГц. Це обумовлено законами фізики. Чим вище частота, тим ширше полоса. Але підсилення в такої антени 0 дБд. Тому не треба очікувати від неї більшого що б там не було написано на етикетці.

Колінеарні антени складаються з ланок 5/8λ×Х або 1/2λ×Х, мають коефіцієнт підсилення ≥3 дБд і більшу ширину полоси частот, ніж у J-антен. Але вони все рівно не перекривають весь діапазон VHF або UHF і виготовляються на окремі піддіапазони.

Гамма-узгодження (γ-узгодження) — це метод узгодження імпедансу антени зі зворотною мережею живлення, який використовується для максимізації передачі потужності між передавачем (або приймачем) і антеною. Це досягається шляхом приєднання спеціальної конструкції, відомої як гамма-шлейф, до антенного елемента.

Основні особливості гамма-узгодження:

Гамма-узгодження популярне через свою простоту та ефективність у зменшенні втрат енергії, що важливо в радіоаматорських та професійних антенно-фідерних системах.

Автомобільні антени - різновид штирьових антен з магнітною основою. Вони призначені для встановлення на дахах рухомих транспортних засобів та на інших металевих поверхнях. Використання магнітної основи забезпечує надійну фіксацію антени. 

Налаштування на робочі частоти виконується шляхом обрізання полотна антени до отримання мінімальних значень КСВ.

Панельна спрямована антена для використання з зовнішніми базовими станціями і стаціонарними абонентськими пристроями стандарту GSM/LTE 1900, DECT, UMTS/LTE.

Панельні 3G/4G антени як правило відносяться до типу спрямованих ширококутних антен і можуть крім прямого ловити відбитий сигнал. У зв'язку з цим найчастіше використовуються в умовах міста, а також за містом на відстанях 10-15 км до базових станцій операторів (залежить від коефіцієнта посилення антени). Монтуються зовні приміщень і прямують у бік найближчої передавальної вишки. Забезпечують значний приріст рівня сигналу і сприяють збільшенню швидкості передачі даних в використовуваних частотних діапазонах.

MIMO антени, за рахунок використання антенної решітки що складається з декількох антен, краще стабілізують сигнал і збільшують швидкість передачі даних.

У MIMO антенах є, як правило, два роз'єми для підключення антенного кабелю, які в свою чергу підключаються до двох відповідних роз'ємів в кінцевому абонентському модемі або роутері.