Was ist eine passive Antenne? Ein vollständiger Leitfaden

Im Bereich der drahtlosen Kommunikation bilden Antennen die entscheidende Brücke zwischen Sendern und Empfängern. Je nachdem, ob eine externe Stromversorgung erforderlich ist, werden Antennen im Allgemeinen unterteilt in passive Antennen und aktive Antennen. Passive Antennen werden wegen ihres einfachen Aufbaus, ihrer hohen Zuverlässigkeit und ihrer langen Lebensdauer häufig in verteilten Antennensystemen (Distributed Antenna Systems, DAS), Basisstationen, Satellitenkommunikation und öffentlichen Sicherheitsnetzen eingesetzt. Dieser Artikel bietet einen umfassenden Überblick über passive Antennen, einschließlich ihrer Definition, Funktionsprinzipien, Typen, Anwendungen und Vorteile.

1. die Definition einer passiven Antenne

Eine passive Antenne ist eine Antenne, die zur Verstärkung von Signalen nicht auf externe Energie angewiesen ist. Sie sendet und empfängt elektromagnetische Wellen allein durch ihre physische Struktur (z. B. strahlende Elemente, Reflektoren und Zuleitungen), ohne aktive elektronische Komponenten.

Einfach ausgedrückt, eine passive Antenne "empfängt" und "sendet" nur, aber sie "verstärkt" das Signal nicht.

2. die Funktionsweise einer passiven Antenne

Das Funktionsprinzip einer passiven Antenne beruht auf der Gegenseitigkeit der elektromagnetischen Felder:

• Beim Empfang induzieren die eintreffenden elektromagnetischen Wellen einen Strom auf dem Leiter der Antenne, der dann über die Zuleitung zum Empfangsgerät übertragen wird.
• Beim Senden fließt hochfrequenter Strom durch die Antennenelemente und strahlt elektromagnetische Energie in den Raum ab.

Dieser Prozess wird vollständig durch die Wechselwirkung zwischen der Antennenstruktur und den elektromagnetischen Wellen bestimmt, ohne dass eine externe Energiequelle erforderlich ist.

3. die wichtigsten Arten von passiven Antennen

3.1 Omnidirektionale Antenne

• Erfassungsbereich: 360° in der horizontalen Ebene
• Anwendung: DAS, Basisstationen für kleine Zellen

3.2 Gerichtete Antenne

• Erfassungsbereich: Fokussierter Strahl mit höherer Verstärkung
• Anwendung: Punkt-zu-Punkt-Verbindungen, Mikrowellen-Backhaul

3.3 Panel-Antenne

• Erfassungsbereich: Kompaktes, flaches Design für gezielte Abdeckung
• Anwendung: Innen-/Außen-DASGebäudeabdeckung, Tunnels

3.4 Yagi oder logarithmisch-periodische Antenne

• Erfassungsbereich: Hohe Verstärkung, starke Richtwirkung
• Anwendung: Rundfunksendungen, Labormessungen

4. passive vs. aktive Antennen

Merkmal	Passive Antenne	Aktive Antenne
Stromversorgung	Nicht erforderlich	Erforderlich
Signal-Verstärkung	Keine	Eingebauter LNA oder Verstärker
Kosten	Unter	Höher
Anmeldung	DAS, Basisstationen, konventionelle Netze	GNSS, Empfang schwacher Signale
Verlässlichkeit	Hohes, einfaches Design	Geringer, aufgrund der Komplexität

Für DAS- oder Basisstationseinsätze sind passive Antennen aufgrund ihrer geringe Wartungskosten und längere Lebensdauer.

5.Anwendungen von passiven Antennen

5.1 Verteilte Antennensysteme (DAS)

• Sicherstellung einer gleichmäßigen Innenraumabdeckung mit Omni- oder Panel-Antennen.

5.2 4G/5G-Basisstationen und Small Cells

• Stabile Leistung für hohen Datendurchsatz und Mehrbenutzerzugriff.

5.3 Öffentliche Sicherheitsnetze (TETRA / P25 / privates LTE)

• Zuverlässige Abdeckung für unternehmenskritische Kommunikation.

5.4Verkehr und Tunnelabdeckung

• Erweitern Sie drahtlose Signale in U-Bahnen, Tunneln und unterirdischen Anlagen.

5. warum passive Antennen?

Für Betreiber und Systemintegratoren bieten passive Antennen mehrere Vorteile:

• Geringer Wartungsaufwand: Kein Risiko von Schaltkreisausfällen, dadurch geringere OPEX.
• Langlebigkeit: Die robuste Konstruktion gewährleistet einen stabilen Betrieb in rauen Umgebungen.
• Flexible Einsatzmöglichkeiten: Einfache Kombination mit passiven Komponenten wie Splittern und Kopplern.
• Multi-Band-Unterstützung: Kompatibel mit 4G, 5G und zukünftigen Netzwerk-Upgrades.