Είτε το βλέπετε είτε όχι, κάθε ασύρματη συσκευή χρησιμοποιεί μια κεραία για την αποστολή και λήψη ραδιοσυχνοτήτων. Το μέγεθος και το σχήμα μιας κεραίας εξαρτάται από το μέγεθος του μήκους κύματος του σήματος. Οι υψηλές ραδιοσυχνότητες, όπως αυτές που χρησιμοποιούνται σε κινητά τηλέφωνα, έχουν μικρά μήκη κύματος, επομένως οι κεραίες μπορεί να είναι πολύ μικρές. Τα ραδιοσήματα χαμηλής συχνότητας έχουν μεγάλα μήκη κύματος, επομένως χρειάζονται μεγαλύτερες κεραίες. Οι κεραίες μπορούν να κατασκευαστούν από σχεδόν οποιοδήποτε μέταλλο ή κράμα. Το τμήμα που λαμβάνει ή στέλνει ένα σήμα ονομάζεται στοιχείο. Άλλα μέρη που μπορεί να δείτε να προεξέχουν από μια κεραία ονομάζονται ανακλαστήρες ή σκηνοθέτες, που βοηθούν στη λήψη του σήματος στο στοιχείο.
Βάση-Σταθμός και Κατευθυντικές Κεραίες
Οι πύργοι ραδιοφωνικών σταθμών και οι πύργοι κινητών τηλεφώνων είναι γνωστοί ως κεραίες σταθμού βάσης. Αυτά είναι πανκατευθυντικά στο οριζόντιο επίπεδο, που σημαίνει ότι μπορούν να στέλνουν και να λαμβάνουν σήματα προς οποιαδήποτε κατεύθυνση παράλληλη προς τον ορίζοντα. Οι κατευθυντικές κεραίες εστιάζονται μόνο σε μία κατεύθυνση. Οι κεραίες που είναι τοποθετημένες σε παραβολικά πιάτα είναι κατευθυντικές. Άλλα παραδείγματα περιλαμβάνουν γωνιακούς ανακλαστήρες, οι οποίοι είναι δύο πλάκες σε απόσταση 90 μοιρών μεταξύ τους για να εστιάσουν τα σήματα και τις κεραίες Yagi. Οι κεραίες Yagi αποτελούνται από πολλά ευθεία στοιχεία, το καθένα μήκους κύματος μισού κύματος, με ευθείες ράβδους παράλληλες προς κάθε στοιχείο που ονομάζεται ανακλαστήρες ή διευθυντές. Τα πιο συνηθισμένα παραδείγματα κεραιών Yagi περιλαμβάνουν κεραίες τηλεόρασης VHF και UHF και κεραίες ραδιοερασιτεχνών υψηλής συχνότητας.
Κεραίες οχημάτων
Οι κεραίες που βλέπετε σε οχήματα, όπως φορτηγά και οχήματα εξυπηρέτησης έκτακτης ανάγκης, ονομάζονται μονόπολες ή κεραίες μαστιγίου. Αυτές οι κεραίες αποτελούνται από ένα μόνο κάθετο στοιχείο, μήκους κύματος ενός τετάρτου. Όταν τοποθετείται στη μεταλλική οροφή ενός οχήματος, η οροφή γίνεται ανακλαστήρας επιπέδου γείωσης, καθιστώντας το όχημα και την κεραία διπολική κεραία. Όσο χαμηλότερη είναι η συχνότητα, τόσο μεγαλύτερο είναι το μονοπώλιο. Για παράδειγμα, μια κεραία VHF χαμηλής ζώνης 50 MHz πρέπει να έχει ύψος 5 πόδια. Ένα μονοπολικό 850 MHz έχει ύψος μόλις 3,5 ίντσες.
Φορητές κεραίες
Οι κεραίες σε παλαιότερα φορητά ραδιόφωνα χρησιμοποιούν ένα καλώδιο που τυλίγεται ελικοειδή γύρω από μια ράβδο μέσα στο ραδιόφωνο. Αυτό διατηρεί την κεραία αρκετά μικρή ώστε το ραδιόφωνο να μπορεί να φορεθεί σε ζώνη ή να περικοπεί σε πέτο, αλλά διευκολύνει την απώλεια σήματος. Επειδή τα μήκη κύματος που χρησιμοποιούνται από κινητά τηλέφωνα και φορητούς υπολογιστές είναι τόσο υψηλά (2.4GHz και 5.8GHz για Wi-Fi, για παράδειγμα), ακόμη και η μικρότερη θήκη μπορεί να φιλοξενήσει αρκετές κεραίες στο εσωτερικό. Μέχρι το 1993, τα κινητά τηλέφωνα είχαν εξωτερικές κεραίες. Αυτό το χαρακτηριστικό απαιτήθηκε επειδή οι συχνότητες των κινητών τηλεφώνων ήταν στην περιοχή των 900 MHz, κοντά σε αυτές των ασύρματων τηλεφώνων, απαιτώντας πολύ μεγαλύτερη κεραία από ό, τι σήμερα.
Έξυπνες κεραίες
Οι έξυπνες συστοιχίες κεραιών περιλαμβάνουν διάφορα σύνολα στοιχείων και ηλεκτρονικά χειριστήρια για τη μετακίνηση των κεραιών. Μερικά από τα στοιχεία μετακινούνται για να συλλέγουν με μεγαλύτερη ακρίβεια τα προβλεπόμενα σήματα. Άλλα στοιχεία χρησιμοποιούνται για τον εντοπισμό ραδιοσημάτων από ανεπιθύμητες πηγές που διαφορετικά θα προκαλούσαν παρεμβολές. Ο πίνακας μπορεί στη συνέχεια να προσαρμοστεί για να εστιάσει στα επιδιωκόμενα σήματα και να αφαιρέσει τα παρεμβαλλόμενα σήματα. Οι έξυπνες συστοιχίες κεραιών είναι ακριβές, αλλά γενικά παρουσιάζουν εξοικονόμηση κόστους επειδή είναι σε θέση να λαμβάνουν και να επεξεργάζονται πολλά σήματα ταυτόχρονα από διαφορετικούς αποστολείς.
