Charakterystyka kierunkowości
—
Wielokierunkowy. Zgodnie z nazwą taka antena działa równie skutecznie we wszystkich kierunkach; jego wzór promieniowania ma kształt koła. Modele takie przeznaczone są głównie do sytuacji, w których siła sygnału jest stosunkowo duża, ale sam sygnał może pochodzić z dowolnego kierunku (a także wymaga nadawania we wszystkich kierunkach). Na przykład ta opcja jest wygodna w przypadku anten Wi-Fi ogólnego przeznaczenia, zarówno na routerach (zainstalowanych mniej więcej na środku zadaszonej przestrzeni), jak i na odbiornikach, takich jak laptopy (które mogą znajdować się w różnych pozycjach względem routera). Z kolei w komunikacji 3G anteny dookólne sprawdzają się głównie w gęsto zabudowanych obszarach miejskich, gdzie odległość do stacji bazowych jest niewielka, ale sygnał jest stale odbijany i zmienia kierunek. Należy pamiętać, że wszystkie anteny tego typu mają stosunkowo krótki zasięg.
-
Skierowany. Anteny posiadające charakterystykę promieniowania w postaci dość wąskiej wiązki – zwykle do 60°, rzadziej do 80° HBPW w poziomie (patrz „HPBW / poziomo”). Służą głównie do organizowania komunikacji punkt-punkt - na przykład do podłączenia „domowego” modemu 3G do najbliższej stacji bazowej lub do podłączenia bezprzewodowego punktu dostępowego do routera Wi-Fi w innym budynku. Antenę kierunkową trzeba dość dokładnie wycelować, a takie modele nie nadają się do używania „w ruchu”. Z drugiej strony zwężeni
...e wiązki ma pozytywny wpływ na wzmocnienie i zasięg działania; To właśnie na te modele warto zwrócić uwagę, jeśli potrzebujesz odebrać sygnał z odległego źródła lub „przebić się” przez grubą betonową ścianę, dla której własna moc sprzętu nie wystarczy.
- Sektor. Ten typ jest krzyżówką dwóch odmian opisanych powyżej. Kąt pokrycia anten sektorowych jest ograniczony, ale szerszy niż w przypadku modeli kierunkowych i waha się od 90° do 120° HBPW/horyzont. Urządzenia takie stosowane są głównie w sieciach Wi-Fi, gdy nie ma możliwości zainstalowania routera na środku zadaszonej przestrzeni: pozwalają one optymalnie rozprowadzić sygnał od krawędzi tej przestrzeni lub nawet z rogu.Pasmo częstotliwości
Pasma częstotliwości, na pracę z którymi obliczona jest antena. Od tego parametru bezpośrednio zależą technologie łączności (patrz „Przeznaczenie”) obsługiwane przez produkt. Każdy rodzaj łączności obejmuje kilka pasm, które zwykle nie są ze sobą kompatybilne. Dlatego przy wyborze anteny Wi-Fi lub 3G warto wziąć pod uwagę nie tylko ogólne przeznaczenie, lecz także pasma w obrębie tego przeznaczenia. Oto ich najpopularniejsze odmiany:
—
2.4 GHz. Najpopularniejsze pasmo częstotliwości, używane przez nowoczesne urządzenia Wi-Fi. Jest domyślne dla standardu Wi-Fi 802.11 b/g i jedno z domyślnych dla standardu 802.11n. Jest także obsługiwane przez większość anten odpowiedniego przeznaczenia (patrz wyżej).
—
5 GHz. Pasmo Wi-Fi, wprowadzone po raz pierwszy w standardzie 802.11n (używane równolegle z 2.4 GHz) i będące jedynym standardem dla 802.11ac — najbardziej zaawansowanego obecnie standardu Wi-Fi. Należy pamiętać, że urządzenia obsługujące wyłącznie pasmo 5 GHz mogą nie być kompatybilne ze starszymi urządzeniami pracującymi w standardzie Wi-Fi 802.11 b/g; dlatego dla gwarantowanej kompatybilności zaleca się łączenie anteny 5 GHz z anteną 2.4 GHz lub zastosowanie uniwersalnego modelu, obsługującego oba pasma (takie też są dostępne).
— CDMA 450. Ogólnie standard CDMA jest kojarzony z usługami typu „numer stacjonarny w telefonie komórkowym”, a także jako jeden z najpopularniejszyc
...h sposobów „domowego” łączenia się z Internetem za pomocą sieci komórkowych (stosuje się technologię EV-DO). W danym przypadku chodzi o technologię CDMA, która wykorzystuje pasmo 450 MHz. Innym popularnym pasmem jest 800 MHz; nie ma między nimi zasadniczej różnicy, dlatego obydwa warianty często są wykorzystywane przez operatorów komórkowych w obrębie jednego kraju, a nawet regionu. Jednakże CDMA450 i CDMA800 nie są ze sobą kompatybilne. W związku z tym przed zakupem anteny zdecydowanie warto wyjaśnić, który właśnie standard wykorzystuje wybrany operator komórkowy.
— CDMA 800. Standard łączności CDMA, wykorzystujący pasmo 800 MHz. Aby uzyskać szczegółowe informacje, patrz „CDMA450” wyżej.
— GSM 900. GSM to standard telefonii komórkowej, który jakiś czas temu był niezwykle popularny na całym świecie. Dziś jest uważany za całkowicie przestarzały (głównie ze względu na małą przepustowość) i jest stopniowo zastępowany przez bardziej zaawansowane 3G UMTS i 4G LTE. Jednak oba te standardy bazują na GSM, zatem takie sieci pozostają kompatybilne z oryginalnymi urządzeniami GSM. Ponadto niedrogie moduły GSM są nadal stosowane w niektórych urządzeniach, które nie wymagają wysokiej prędkości komunikacji (systemy alarmowe, terminale płatnicze itp.). W związku z tym anteny w tym standardzie łączności nadal są obecne na rynku. W szczególności GSM 900 (liczby wskazują częstotliwość w MHz) to najwcześniejsze pasmo łączności GSM, które pojawiło się w Europie i Azji. Ustępuje GSM 1800 pod względem efektywności energetycznej i przepustowości sieci, ale ma większy zasięg i lepiej sprawdza się w gęstych obszarach miejskich, dlatego jest używane do dziś. I nawet nowe telefony zachowały kompatybilność z GSM 900.
— GSM 1800. Pasmo GSM, powstałe jako rozwinięcie i udoskonalenie opisanego powyżej GSM 900, z podwojoną częstotliwością roboczą (do 1800 MHz - stąd nazwa). Dzięki temu udało się zmniejszyć moc promieniowania o połowę, a także zwiększyć przepustowość sieci (liczbę urządzeń, które mogą w niej jednocześnie pracować). Z drugiej strony GSM 1800 wymaga gęstszej lokalizacji stacji bazowych, a sygnał traci dużo mocy podczas przechodzenia przez ściany. Dlatego urządzenia obsługujące to pasmo są wstecznie kompatybilne z GSM 900.
— UMTS 2100. Standardowe pasmo telefonii komórkowej trzeciej generacji (3G) standardu UMTS. Zazwyczaj właśnie to połączenie ma się myśli, gdy mówi się o smartfonie lub tablecie z 3G. Sieci takie bazują na istniejącej infrastrukturze GSM, jednak ze względu na cechy sygnału do pracy w UMTS wymagane są anteny specjalnie przeznaczone do tego pasma.
Oprócz tych opisanych powyżej, w nowoczesnych antenach (głównie „mobilnych”) mogą być dostępne także inne pasma – np. LTE 800, 1800, 2600 i 5G 700 MHz, 5G 3300 – 3800 MHz w modelach dla odpowiedniego standardu łączności. Jest to jednak rzadko spotykane, zwykle występuje jako dodatek do jednego z najbardziej rozpowszechnionych wariantów.
— LTE 800. Jedno z trzech najpopularniejszych pasm wykorzystywanych w łączności mobilnej LTE czwartej generacji w Europie i krajach byłego Związku Radzieckiego (choć mniej popularne niż te opisane poniżej). Zgodnie z oficjalną numeracją pasm, znane również jako band 20. Odnosi się do technologii FDD (patrz „Przeznaczenie – 4G (LTE)”).
— LTE 1800. Pasmo łączności mobilnej 4. generacji, zwane także band 3. W 2016 roku było ono najpopularniejsze na świecie, istnieje duże prawdopodobieństwo, że taka sytuacja utrzyma się dość długo. Popularność ta wynika częściowo ze zbieżności częstotliwości z GSM 1800 i łatwości wdrażania sieci LTE w tym paśmie.
— LTE 2600. Kolejne rozpowszechnione pasmo 4. generacji; drugie co do popularności, po LTE 1800, wg stanu na 2016 rok. Zgodnie z tabelą pasm częstotliwości nosi nazwę band 7. Uważa się je za całkiem obiecujące ze względu na bardzo małą liczbę obcych zakłóceń w swoim paśmie częstotliwości; wielu operatorów telekomunikacyjnych przechodzi lub planuje przejście na LTE 2600, mimo dość wysokich kosztów takiego rozwiązania.
— 5G 700 MHz. Jedno z najniższych pasm 5G, wynoszące 700 MHz, ma dobrą penetrację w pomieszczeniach zamkniętych i nadaje się do wdrażania sieci komórkowych na obszarach wiejskich i wzdłuż autostrad. Sieć 5G na tej częstotliwości zapewnia szeroki zasięg łączności poza dużymi miastami przy użyciu mniejszej liczby stacji bazowych.
— 5G 3300 – 3800 MHz. Podstawowe pasmo częstotliwości do wdrażania mobilnych sieci piątej generacji. Zapewnia stabilny zasięg w gęstych obszarach miejskich z dużą liczbą abonentów.Zysk energetyczny
Wzmocnienie sygnału zapewniane przez antenę.
W tym przypadku mamy na myśli wzmocnienie w stosunku do idealnego promiennika izotropowego - anteny, która równomiernie promieniuje sygnał radiowy we wszystkich kierunkach w postaci fal sferycznych. To wzmocnienie odbywa się poprzez zawężenie przepływu fal radiowych, z grubsza mówiąc - zwiększenie ich koncentracji w przestrzeni (nawet anteny dookólne emitują fale nie w postaci kuli, ale w postaci dysku). W tym przypadku współczynnik mierzy się maksymalną mocą, którą uzyskuje się w środku charakterystyki promieniowania. Należy również zauważyć, że decybel jest używany do oznaczenia tego parametru (dokładniej dBi, decybel w stosunku do izotropowego). Jest to jednostka nieliniowa: na przykład różnica 3 dB odpowiada różnicy około 2 razy, 10 dB - 10 razy, 20 dB - 100 razy itd. Istnieją tabele i kalkulatory, które pozwalają czasami przeliczać decybele.
Wszystko to sprawia, że wzmocnienie jest dość specyficznym parametrem i przy wyborze jego optymalnej wartości może być konieczne skonsultowanie się ze specjalnym źródłem lub profesjonalnym technikiem komunikacyjnym. Dotyczy to jednak przede wszystkim konkretnych sytuacji - na przykład instalacji anteny 3G w prywatnym domu kilka kilometrów od stacji bazowej. Ogólna zasada jest taka:
zwiększenie wzmocnienia ma pozytywny wpływ na zasięg komunikacji, ale sprawia, że antena jest bardziej podatna na zakłócenia i z reguły wpływa na jej wielkość i wagę.
Złącze
Rodzaj złącza, a także liczba złączy używanych do podłączenia anteny do routera, modemu lub innego sprzętu.
-
Złącze N. Koncentryczne złącze o charakterystycznym okrągłym kształcie, opracowane w 1940 roku, znane przede wszystkim jako standardowe gniazdo do podłączania anten do telewizora. Jednak sprzęt Wi-Fi i 3G wykorzystuje złącze 50 Om - ma cieńszy styk środkowy niż 75 Om „TV”, podczas gdy pod innymi względami oba złącza są identyczne. Nie stanowi to problemu, jeśli antena jest podłączona do zewnętrznego sprzętu sieciowego kablem „natywnym”, jednak przy korzystaniu z przewodów firm trzecich należy zachować ostrożność: przy podłączaniu różnego rodzaju złączy mogą one ulec uszkodzeniu, a same złącza nie zawsze są oznaczone. Jednak nie jest to również zalecane ze względów elektrycznych (patrz „Charakterystyka impedancji”).
-
RP-TNC. Wtyczka wysokiej częstotliwości, która pojawiła się nieco później niż opisane powyżej złącze N (pod koniec lat pięćdziesiątych). Ma podobny rozmiar, ma również konstrukcję współosiową, ale jest rutynowo wytwarzany dla impedancji falowej 50 Om, co czyni go wygodnym dla sprzętu Wi-Fi i 3G. (Istnieją również wersje 75-omowe, ale są one rzadkie i mają oczywiste różnice w stosunku do standardu).
-
RP-SMA. Dalszy rozwój koncentrycznych złączy RF, powstałych w latach 60. Podobnie jak RP-TNC, jest standardowo produkowany d
...la rezystancji nominalnej 50 Om, ale jest bardziej zminiaturyzowany (prawie 3 razy mniejsza średnica), co sprawia, że dobrze nadaje się do routerów i modemów o niewielkich rozmiarach. Jednocześnie mimo niewielkich rozmiarów zapewnia w pełni niezawodne i wysokiej jakości połączenie.
- MMCX. Koncentryczne złącze antenowe o niewielkich rozmiarach - wewnętrzna średnica gniazda to nieco ponad 2,5 mm. Z tego powodu takie złącza są szeroko stosowane w różnych urządzeniach przenośnych. MMCX są zaprojektowane dla impedancji falowej 50 Om i zakresu częstotliwości 0 - 6 GHz.
- TNC. „Oryginalna wersja” RP-TNC powyżej; pojawił się pierwszy, a dopiero później powstał na jego podstawie RP-TNC. Oba interfejsy są identyczne pod względem wielkości i konstrukcji złączy, ale mają przeciwną polaryzację i różne przyporządkowania pinów: w TNC styk męski znajduje się na wtyczce, styk żeński w gnieździe, w RP-TCN - odwrotnie. Z wielu powodów RP-TNC okazał się bardziej korzystny dla sprzętu Wi-Fi i 3G, a oryginalne TNC nie otrzymało zbyt dużego rozpowszechnienia.
- FME. Interfejs koncentryczny 50 omów, podobny rozmiar do RP-TNC, ale nie identyczny. Obsługuje częstotliwości do 2,4 GHz, dlatego znajduje się głównie w antenach do sieci komórkowej i modelach uniwersalnych.
- CRC9. Miniaturowy interfejs koncentryczny występujący głównie w modemach 3G / LTE i antenach do nich; jednakże można go zainstalować w antenach uniwersalnych. Średnica złącza to zaledwie około 2 mm, co ułatwia stosowanie go w sprzęcie przenośnym. Kabel CRC9 często ma wtyczkę w kształcie litery L, aby poprawić niezawodność.