Antenna interna 4G vs antenna esterna 4G

La scelta tra antenne 4G esterne e interne influisce sulle prestazioni e sulla funzionalità dei nostri dispositivi wireless. Senza un'antenna integrata, non possiamo considerare un dispositivo come wireless, il che solleva la domanda: "Perché?". La risposta è semplice. Senza un'antenna, il dispositivo non può communicare. Le antenne possono essere collocate all'interno o all'esterno del dispositivo. La scelta dell'antenna giusta può essere un processo impegnativo.

Questo articolo fornisce una panoramica di entrambe le antenne, che copre il loro design, la qualità della ricezione del segnale, il processo di installazione, le prestazioni in ambienti diversi, i casi d'uso e la manutenzione. Questi fattori sono fondamentali nella scelta di un'antenna 4G.

Differenze di base

La differenza principale tra le antenne interne e quelle esterne è il posizionamento. Le antenne 4G interne si trovano all'interno del dispositivo e di solito non sono visibili agli utenti. L'antenna interna si integra perfettamente nel dispositivo, dando vita a un design unificato. L'aspetto del dispositivo è più compatto e più piccolo. Tuttavia, può influire leggermente sulla ricezione del segnale.  

L'antenna 4G esterna, invece, separa il dispositivo dall'antenna. Il dispositivo è composto da host, linea di segnale e linea di alimentazione. Poiché la linea di segnale è esterna, può essere posizionata vicino alla portata della periferica, contribuendo a migliorare la potenza e la stabilità del segnale. Tuttavia, quando si prende in considerazione una soluzione di antenna per uno scopo specifico, occorre considerare il design, le dimensioni, il costo e la facilità di installazione.  

Design ed estetica

Il design delle antenne interne aiuta a mantenere un aspetto elegante e a risparmiare spazio. Questo aspetto è importante per molti dispositivi portatili, tra cui smartphone e laptop. Inoltre, le antenne interne offrono un guadagno relativamente elevato, capacità di elaborazione avanzate, qualità costante del prodotto e una finitura elegante per il dispositivo. Poiché l'antenna interna è installata all'interno del dispositivo, presenta una buona rigidità meccanica. I vantaggi delle antenne interne sono eccellenti, ma potrebbero non essere in grado di fornire una sensibilità sufficiente in luoghi remoti. È qui che entrano in gioco le antenne esterne.

Le antenne esterne svolgono un ruolo cruciale nel potenziamento delle prestazioni delle reti wireless, migliorando la potenza del segnale ed estendendo le aree di copertura. In genere non sono adatte ai piccoli dispositivi portatili a causa del loro design. Sono invece adatte a dispositivi fissi, come sensori remoti, router e modem. Tuttavia, le antenne esterne sono più soggette a danni fisici. Queste antenne sono ingombranti e potrebbero non integrarsi bene con l'ambiente circostante. L'installazione di queste antenne esterne può richiedere strumenti e conoscenze aggiuntive.

Qualità della ricezione del segnale

La qualità della ricezione del segnale è un fattore cruciale nella scelta tra antenne 4G interne ed esterne. Nella valutazione della qualità della ricezione entrano in gioco due fattori principali. Il primo è la potenza del segnale. Le antenne esterne offrono una migliore potenza del segnale rispetto alle antenne interne.  

Il secondo elemento che influisce sulla qualità della ricezione del segnale è la posizione o il posizionamento dell'antenna. Le antenne esterne possono essere installate in varie posizioni. Le antenne esterne sono in genere installate in posizioni con ostacoli minimi, il che consente loro di fornire una migliore qualità del segnale. Le antenne interne, invece, sono integrate all'interno dei dispositivi e ricevono un segnale di qualità relativamente inferiore.

Processo di installazione

Quando si considera il processo di installazione delle antenne 4G, è importante comprendere le differenze tra l'installazione di antenne interne ed esterne, tenendo conto della facilità e dei passaggi necessari, nonché dei potenziali problemi.

Le antenne 4G interne sono principalmente pre-integrate all'interno di dispositivi elettronici come smartphone, tablet e sistemi embedded. Pertanto, gli utenti finali non dovranno eseguire il processo di installazione perché l'antenna sarà alloggiata e messa a punto dal produttore del dispositivo. Ciò significa che le antenne interne offriranno un'esperienza diretta senza che l'utente debba effettuare un'altra configurazione.

D'altra parte, l'installazione di antenne esterne 4G comporta diverse fasi e sfide. Le fasi seguenti illustrano il processo in dettaglio,

• Indagine sul sito: Individuare il luogo migliore in cui collocare l'antenna leggendo la direzione del ripetitore più vicino. Strumenti come Cell Mapper possono essere utilizzati per identificare i ripetitori più vicini, il che è importante per la configurazione ottimale delle antenne direzionali.
• Montaggio dell'antenna: Fissare l'antenna in un luogo privo di ostacoli, ad esempio all'aperto, e possibilmente a un'altezza superiore a quella degli ostacoli per evitare interferenze, in modo da ricevere il segnale. Un montaggio corretto con staffe adeguate garantisce un funzionamento sicuro e stabile dell'antenna.
• Allineamento: Puntare l'antenna in generale verso la direzione del ripetitore determinata. Mantenere un buon orientamento è importante per ottenere prestazioni migliori. Per migliorare l'allineamento si possono utilizzare alcuni strumenti di monitoraggio della potenza del segnale.
• Collegamenti coassiali: Si raccomanda sempre di eseguire i collegamenti con un cavo di alta qualità. Per evitare perdite di segnale, è essenziale mantenere una lunghezza ridotta del cavo. Inoltre, dobbiamo assicurarci che tutti i collegamenti siano protetti dalle intemperie se si aprono all'esterno.

La posizione o la direzione dell'antenna possono essere modificate al termine dei controlli di velocità e dopo aver osservato l'intensità del segnale per verificarne eventuali variazioni o miglioramenti.

Sfide:

• Conoscenze tecniche: Durante l'installazione può essere necessaria una conoscenza di base dei principi della frequenza del segnale.
• Limitazioni fisiche: Le opzioni di installazione disponibili possono essere limitate, poiché non tutti i luoghi hanno accesso a un montaggio adeguato.
• Protezione dalle intemperie: Per garantire la longevità e la funzionalità, le antenne e i cavi esterni devono essere sigillati.

Le antenne esterne richiedono quindi un approccio pratico, mentre le antenne interne sono facilmente integrabili senza necessità di installazione.

Mobilità e portabilità

Come già detto, le antenne interne sono integrate nei dispositivi e contribuiscono a ottenere un design sottile e snello. Questa caratteristica di integrazione è vantaggiosa in dispositivi portatili come smartphone, tablet e computer portatili, perché è necessario mantenere un aspetto elegante. L'assenza di parti esterne sporgenti riduce inoltre le possibilità di rottura durante la manipolazione.

Le antenne esterne presentano alcune limitazioni di mobilità. Poiché l'antenna è installata esternamente al dispositivo, le sue dimensioni aumentano e sono necessari ulteriori componenti di montaggio. Le antenne esterne sono inoltre inadeguate per i dispositivi costruiti per l'uso in movimento, poiché il loro corretto posizionamento e la loro collocazione per ottenere le migliori prestazioni possono limitare la mobilità.

Prestazioni nelle aree urbane

Grazie alla vicinanza di numerosi ripetitori, i segnali cellulari sono forti nelle aree urbane e le antenne interne sono sufficienti per tutti gli usi pratici. Le aree urbane devono affrontare diverse difficoltà, poiché le ostruzioni degli edifici, le interferenze multipath e le riflessioni del segnale influiscono spesso sulla qualità del segnale. Inoltre, la posizione fissa delle antenne interne di un dispositivo limita le regolazioni che possono essere effettuate per una ricezione ottimale del segnale. Ciò potrebbe comportare prestazioni scadenti nelle aree urbane.

Analizziamo ora i vantaggi delle antenne esterne nelle aree densamente popolate,

• Migliore ricezione del segnale: Posizionare le antenne esterne in punti strategici che evitano ostacoli e interferenze, ricevendo segnali più forti. Montando un'antenna esterna, l'utente sarà in grado di eliminare il problema della degradazione del segnale in ambienti interni causata dai materiali da costruzione e dai riflessi.
• Flessibilità di posizionamento: Possono essere posizionati in modo più strategico con antenne esterne per migliorare la linea di vista con le torri cellulari, il che si traduce in un segnale più affidabile. A causa dell'ostruzione causata dalla densità degli edifici, questo vantaggio è fondamentale nelle aree urbane.
• Prestazioni migliorate: Di solito, le antenne esterne sono progettate con un guadagno maggiore rispetto alle antenne interne, il che consente una migliore ricezione e trasmissione dei segnali nelle aree ad alta densità di utenti e di interferenze. Il risultato è una connettività più forte e una maggiore velocità di trasferimento dei dati nelle aree urbane.

Mentre le antenne interne sono convenienti e forniscono una copertura sufficiente in molte aree urbane, le antenne esterne sono molto più efficaci nel superare gli ostacoli in aree molto affollate. Per garantire una forte connettività 4G in ambienti urbani complessi, sono altamente raccomandate grazie alla loro superiore flessibilità di posizionamento e alle migliori capacità di ricezione del segnale.

Prestazioni nelle aree rurali

In genere, le antenne interne sono destinate a situazioni in cui le fonti del segnale sono forti e vicine. Nelle aree rurali, la distanza dalle torri cellulari equivale solitamente a segnali molto più deboli. Con il guadagno limitato e il posizionamento fisso delle antenne interne ai dispositivi, è difficile catturare efficacemente questi segnali lontani. Inoltre, colline, alberi ed edifici attenuano ulteriormente i segnali, rendendo la ricezione ancora più difficile per le antenne interne.

L'installazione di un'antenna esterna a un'altezza maggiore, ad esempio sui tetti, comporta una maggiore potenza del segnale. Ciò è dovuto alla presenza di pochi ostacoli e ai bassi segnali riflessi all'interno dell'abitazione. Inoltre, la maggior parte delle antenne esterne è progettata per un guadagno maggiore, che consente di catturare i segnali deboli provenienti da torri distanti. Le antenne esterne possono essere orientate verso specifiche torri cellulari, concentrando la ricezione in aree in cui le torri sono molto distanti. Questo migliora la qualità del segnale nelle zone rurali. Questa capacità direzionale è molto importante per garantire una connettività affidabile in un luogo rurale.

Durata e resistenza agli agenti atmosferici

Le antenne interne, anche se interrate all'interno del dispositivo, sono di solito meglio schermate contro i danni fisici, poiché sono ammortizzate contro la maggior parte degli impatti esterni. In realtà, la loro durata dipende dai materiali di costruzione del dispositivo. Sebbene siano meno soggette a rotture, le prestazioni del segnale si degradano nel tempo a causa dell'umidità, delle variazioni di temperatura e delle interferenze elettromagnetiche all'interno del dispositivo. Le antenne interne sono di solito progettate per resistere alle normali condizioni di funzionamento, ma possono soffrire di prestazioni ridotte in condizioni ambientali estreme, soprattutto a causa del surriscaldamento o della scarsa schermatura.

Le antenne esterne sono anche più esposte alle fluttuazioni di temperatura, alla pioggia, alla neve, alla polvere e al vento. Nel corso del tempo, tutti questi fattori possono causare corrosione, affaticamento dei materiali e usura generale che ne degradano le prestazioni. L'esposizione ai raggi UV della luce solare può degradare i componenti in plastica, mentre le temperature estreme possono compromettere l'integrità strutturale dei materiali. La maggior parte delle antenne installate all'esterno sono dotate di involucri per il montaggio e quindi sono in qualche modo resistenti quando vengono utilizzate all'aperto. 

Casi d'uso

Le antenne interne sono più adatte a condizioni estetiche e a scenari di spazio limitato. Sono molto adatte per le applicazioni in cui lo spazio è limitato e la sporgenza all'esterno non è desiderabile. Le configurazioni Wi-Fi domestiche e le antenne interne dei dispositivi possono essere sufficienti, purché l'area non sia molto ampia e le barriere fisiche siano minime. Grazie alla natura omnidirezionale delle antenne interne, esse sono adatte a una distribuzione uniforme del segnale e quindi sono adatte agli usi residenziali standard. Le antenne interne sono molto utili anche nell'elettronica di consumo, compresi tablet, smartphone e dispositivi IoT, dove l'eleganza è una necessità.

Vediamo ora le condizioni ideali per le antenne 4G esterne. Le antenne esterne possono essere utilizzate quando c'è una maggiore necessità di potenza del segnale e di copertura in un'area, soprattutto in condizioni difficili. Grandi aree aperte, come magazzini, auditorium e stadi, possono avere un servizio e una copertura migliori installando antenne esterne in posizioni appropriate. Sono utili anche nelle industrie dove i materiali di costruzione possono interferire con la propagazione del segnale. La flessibilità di collocare le antenne esterne in posizioni ottimali aiuta a mitigare questi problemi. In caso di installazione all'aperto o in aree ad alta densità di utenti, è possibile fornire segnali mirati dove necessario grazie ad antenne esterne con modelli di radiazione specifici che garantiscono una connettività continua.

Riparazione e manutenzione

Le antenne interne tendono ad essere esenti da manutenzione grazie alla loro posizione protetta all'interno dei dispositivi. Poiché le antenne interne sono protette dall'ambiente esterno da polvere, acqua o danni fisici, necessitano solo di una manutenzione occasionale. Il problema principale della manutenzione è il corretto funzionamento del dispositivo stesso. Ad esempio, è possibile aggiornare periodicamente il firmware o il software per sintonizzare la ricezione del segnale. Tuttavia, le antenne interne non sono facilmente accessibili e non sono semplici da sostituire in caso di guasto, per cui la sostituzione del dispositivo può essere l'unica scelta in tali circostanze. La durata e l'assenza di manutenzione rendono le antenne interne un'opzione possibile per i prodotti di consumo.

Le antenne esterne sono soggette a usura, poiché sono vulnerabili a fattori ambientali come vento, pioggia e variazioni di temperatura. È necessario eseguire una pulizia e un'ispezione regolari per evitare la degradazione dei segnali a causa della sporcizia o della corrosione. La riparazione dell'antenna esterna di solito comporta il controllo e la sostituzione di cavi, connettori o antenna danneggiati. Un montaggio di qualità e materiali adeguati per la protezione dalle intemperie possono prolungare la vita delle antenne esterne. Dopo la riparazione, le antenne esterne devono essere ricalibrate per funzionare al meglio. Le antenne esterne possono essere sostituite più facilmente di quelle interne in caso di danni gravi, quindi sono più convenienti in caso di manutenzione.

Conclusione

In breve, sia le antenne interne che quelle esterne presentano alcuni vantaggi e limitazioni in base ai requisiti del dispositivo, dell'ambiente e dello scenario di utilizzo. Le antenne interne offrono dimensioni ridotte, robustezza e facilità di integrazione, caratteristiche che si adattano meglio all'elettronica di consumo per ambienti generici. Le loro prestazioni, tuttavia, possono essere compromesse in ambienti difficili, soprattutto in ambienti urbani o bloccati. Tuttavia, le antenne esterne sono superiori quando si tratta di fornire una maggiore potenza del segnale, flessibilità e funzionamento in ambienti estremi e in contesti urbani molto densi. La comprensione dei requisiti specifici dell'applicazione e dei fattori ambientali è inestimabile per determinare la giusta soluzione di antenna. Entrambe le soluzioni di antenna hanno un ruolo fondamentale nella fornitura di una connettività wireless stabile a una grande varietà di dispositivi e applicazioni.