Trong bối cảnh rộng hơn của Khái niệm Ăng-ten (Antenna Concepts) và Hệ thống RF, các nguồn tài liệu phân loại ăng-ten thành ba loại chính dựa trên kiểu bức xạ của chúng, trong đó ăng-ten đa hướng (Omnidirectional) và ăng-ten định hướng (Directional) là hai loại chủ yếu, với loại định hướng được chia nhỏ hơn thành bán định hướng và định hướng cao.
Dưới đây là thảo luận chi tiết về các loại ăng-ten này:
1. Phân loại Ăng-ten
Ăng-ten là các thiết bị thụ động (passive devices) không cần nguồn điện bên ngoài và tạo ra độ lợi (gain) bằng cách tập trung tín hiệu Tần số Vô tuyến (RF). Các ăng-ten được phân loại chủ yếu thành ba loại:
Ăng-ten Đa hướng (Omnidirectional): Bức xạ tín hiệu RF theo mọi hướng (ngang).
Ăng-ten Bán định hướng (Semidirectional): Dẫn tín hiệu theo một hướng cụ thể, được sử dụng cho liên lạc tầm ngắn đến trung bình.
Ăng-ten Định hướng Cao (Highly Directional): Tạo ra chùm tia hẹp và tập trung nhất, chỉ dành cho liên lạc điểm-tới-điểm (point-to-point).
2. Ăng-ten Đa hướng (Omnidirectional Antennas)
Ăng-ten đa hướng bức xạ tín hiệu RF theo mọi hướng.
Đặc điểm: Bức xạ tín hiệu RF theo kiểu tương tự như cách đèn bàn phát sáng.
Ví dụ: Ăng-ten lưỡng cực nửa sóng (half-wave dipole antenna), thường được gọi là ăng-ten "rubber duck," là ví dụ cổ điển về ăng-ten đa hướng.
Kiểu bức xạ: Kiểu bức xạ của chúng gần như hoàn toàn tròn trên biểu đồ phương vị (Azimuth chart - H-plane, góc nhìn từ trên xuống). Tuy nhiên, độ phủ sóng theo chiều dọc (Vertical coverage) bị giới hạn.
Độ lợi và Chiều rộng Chùm tia:
Tăng độ lợi (Gain): Với ăng-ten đa hướng có độ lợi cao hơn, độ phủ sóng theo chiều dọc sẽ giảm trong khi công suất theo chiều ngang tăng lên (360 độ).
Chiều rộng chùm tia ngang luôn là 360 độ, trong khi chiều rộng chùm tia dọc dao động từ 7 đến 80 độ.
Ứng dụng: Thường được sử dụng trong môi trường điểm-tới-đa điểm (point-to-multipoint). Ắng-ten đa hướng độ lợi thấp (khoảng 2.14 dBi) thường được dùng trong nhà.
3. Ăng-ten Định hướng (Directional Antennas)
Ăng-ten định hướng bao gồm Bán định hướng và Định hướng Cao, với mục đích chung là dẫn tín hiệu theo một hướng cụ thể.
A. Ăng-ten Bán định hướng (Semidirectional)
Các loại: Bao gồm ăng-ten Patch, Panel (thường được gọi là planar antennas), và Yagi.
Ứng dụng: Được sử dụng cho truyền thông điểm-tới-điểm tầm ngắn đến trung bình (tối đa khoảng 2 dặm), hoặc được sử dụng trong nhà để cung cấp vùng phủ sóng định hướng từ điểm truy cập (AP) đến máy khách.
Trong nhà: Trước đây, chúng được dùng với công nghệ 802.11a/b/g cũ để giảm phản xạ và giảm thiểu tác động tiêu cực của đa đường (multipath). Ngày nay, ăng-ten patch MIMO được sử dụng phổ biến trong môi trường mật độ cao (high-density) để tạo ra các "sector" phủ sóng chặt chẽ.
Độ lợi và Chiều rộng Chùm tia: Chiều rộng chùm tia ngang của chúng nhỏ hơn hoặc bằng 180 độ.
B. Ăng-ten Định hướng Cao (Highly Directional)
Các loại: Bao gồm ăng-ten Parabolic Dish và Grid Antennas.
Ứng dụng: Được sử dụng nghiêm ngặt cho truyền thông điểm-tới-điểm (point-to-point) tầm xa.
Đặc điểm: Cung cấp chùm tia hẹp và tập trung nhất. Do độ lợi cao, chúng nhạy cảm với việc dịch chuyển do gió (wind loading).
4. Biểu đồ Phân cực và Độ lợi
Cả ăng-ten đa hướng và định hướng đều được mô tả bằng Biểu đồ Cực (Polar Charts), còn gọi là Bao hình Bức xạ Ăng-ten (Antenna Radiation Envelopes).
Biểu đồ Phương vị (Azimuth/H-plane): Hiển thị góc nhìn từ trên xuống của kiểu bức xạ.
Biểu đồ Độ cao (Elevation/E-plane): Hiển thị góc nhìn từ bên cạnh của kiểu bức xạ.
Các biểu đồ này thể hiện mối quan hệ của công suất giữa các điểm khác nhau, sử dụng thang đo logarit (decibel - dB), chứ không phải đại diện cho khoảng cách hoặc mức công suất tuyệt đối.
Độ lợi của ăng-ten được đo bằng dBi (Decibels relative to an isotropic radiator), một thước đo tương đối thể hiện sự tập trung tín hiệu của ăng-ten so với bộ bức xạ đẳng hướng lý thuyết.