Antenne WiFi a schermo piatto

Progettare reti WiFi stabili e di qualità per supportare diversi utenti al di fuori di case e uffici può essere impegnativo. Disporre di un'antenna altamente direzionale, in grado di trasmettere e ricevere fasci di segnali mirati su lunghe distanze, aiuta a mitigare i problemi WiFI più comuni e a migliorare le prestazioni della rete. Le antenne WiFi a pannello sono antenne direzionali utilizzate per migliorare la potenza e la copertura del segnale nei sistemi di comunicazione wireless. In genere vengono utilizzate per estendere la portata delle reti WiFi, migliorare la qualità del segnale e focalizzare il segnale in direzioni specifiche.

Che cos'è un'antenna WiFi a schermo piatto?

Le antenne WiFi a pannello sono progettate come antenne piatte e rettangolari, in genere racchiuse in involucri di plastica o metallo per proteggere i componenti interni. Vengono generalmente utilizzate nelle reti WiFi per fornire una copertura mirata, poiché sono antenne direzionali e può focalizzare il segnale in una direzione specifica.

Le antenne WiFi a pannello sono in grado di potenziare la potenza del segnale, migliorarne la qualità, ridurre le interferenze nella direzione desiderata e sono quindi ideali per applicazioni come sistemi di comunicazione punto-punto, collegamenti WiFi a lunga distanza, ecc. Le antenne WiFi a pannello piatto sono disponibili in varie configurazioni basate su diversi parametri di prestazione come il guadagno, la frequenza, la polarizzazione, i modelli di radiazione, ecc. Funzionano con la maggior parte delle gamme di frequenza WiFi comuni. Le antenne WiFi a pannello piatto hanno VSWR (Voltage Standing Wave Ratio), il che significa che possono trasmettere in modo efficiente la potenza dall'antenna all'aria con perdite minime e prestazioni migliori.

Bande di frequenza supportate dalle antenne WiFi a pannello

Il WiFi opera su tre bande di frequenza principali: la banda 2,4 GHz (da 2,4 GHz a 2,5 GHz), la banda 5 GHz (da 5,15 GHz a 5,825 GHz) e la banda 6 GHz (da 5,925 GHz a 7,125 GHz). La banda di frequenza 2,4 GHz è la banda di frequenza tradizionale per il WiFi, ma è condivisa da altre tecnologie di comunicazione come Zigbee e Bluetooth. Per questo motivo, le reti WiFi con banda di frequenza 2,4 GHz sono soggette a un notevole traffico di rete e a interferenze. Come strategia di mitigazione, sono state introdotte le bande di frequenza 5 GHz e 6 GHz per la comunicazione WiFi. Queste bande di frequenza hanno lunghezze d'onda molto più corte, un'elevata potenza di penetrazione e un'alta perdita di energia rispetto alle reti con banda di frequenza 2,4 GHz, il che le rende adatte soprattutto per aree di copertura a breve distanza.

Le antenne WiFi a pannello sono generalmente progettate e costruite per operare su bande di frequenza WiFi comuni come 2,4 GHz (802.11b/g/n), 5 GHz (802.11a/n/ac/ax) e 6 GHz (802.11be). A seconda del modello di antenna WiFi a pannello, possono funzionare come antenne WiFi a singola banda di frequenza, a doppia banda di frequenza o a tripla banda di frequenza. In questo modo, le antenne WiFi a pannello sono in grado di funzionare in modo efficiente su diverse bande di frequenza WiFi.

Potenza e guadagno del segnale

Il guadagno di un'antenna può essere definito come una misura della capacità dell'antenna di dirigere i segnali in una direzione specifica. Maggiore è il guadagno, migliore è la potenza del segnale e minori sono le interferenze. Le antenne WiFi a pannello hanno in genere un guadagno direzionale che va da 8 dBi a 20 dBi o superiore.

Polarizzazione dell'antenna

La polarizzazione di un'antenna può essere definita come l'orientamento delle onde di segnale emesse dall'antenna. Le antenne WiFi a pannello piatto possono essere polarizzate linearmente, orizzontalmente, verticalmente o anche circolarmente, a seconda dell'applicazione, per adattarsi alla polarizzazione dell'antenna ricevente.

Antenna a pannello WiFi con tecnologia MIMO

SISO (Single Input Single Output) e MIMO (Multiple Input Multiple Output) sono due diverse tecnologie utilizzate nei sistemi di comunicazione wireless. Le antenne a pannello WiFi sono disponibili in entrambe le modalità. La tecnologia MIMO è preferita nella maggior parte delle reti moderne in quanto può facilitare la connettività per una maggiore capacità e un'area di copertura più ampia.

Nella tecnologia MIMO, più antenne WiFi a pannello sono interconnesse per creare più percorsi di segnale per la trasmissione e la ricezione. Le prestazioni delle antenne WiFi a pannello possono essere notevolmente migliorate quando sono integrate con la tecnologia MIMO, in quanto possono sfruttare più percorsi per la trasmissione del segnale simultaneamente, migliorando così la potenza complessiva del segnale, il throughput dei dati e l'affidabilità della rete. Le antenne WiFi a pannello con tecnologia MIMO possono offrire velocità e velocità di comunicazione molto più elevate. La connessione di più antenne WiFi a pannello in configurazione MIMO offre una portata e una copertura migliori, poiché le diverse antenne avranno guadagni in direzioni spaziali diverse, generalmente noti come guadagni di multiplazione spaziale. Tuttavia, l'uso di antenne WiFi a pannello con tecnologia MIMO può essere piuttosto complesso e impegnativo, in quanto richiede competenze professionali per costruire correttamente la rete di antenne tenendo conto del loro posizionamento, delle complessità di elaborazione del segnale, dei parametri di prestazione di ciascuna antenna, ecc.

Antenne WiFi MIMO a pannello sono utilizzati in molte applicazioni moderne. La connettività WiFi stabile e affidabile è fondamentale nel mondo aziendale e delle imprese di oggi. Le antenne WiFi a pannello con tecnologia MIMO sono utilizzate per creare reti aziendali e garantire una connettività robusta, ad alta velocità e affidabile in vaste aree. Vengono utilizzate anche per gli hotspot WiFi pubblici in luoghi come aeroporti, stadi, centri commerciali, ecc. dove un numero enorme di utenti deve connettersi alla rete simultaneamente senza ritardi o interruzioni. Le antenne MiMo WiFi a pannello sono utilizzate anche per applicazioni come quelle IoT che richiedono un'elevata velocità di trasmissione e una connessione affidabile. Possono anche essere utilizzate per fornire Internet a banda larga in luoghi in cui le connessioni cablate non sono possibili.

Antenna WiFi a pannello vs. antenna WiFi omnidirezionale

Antenne omnidirezionali forniscono una copertura a 360 gradi e trasmettono i segnali in modo uguale in tutte le direzioni, mentre le antenne a pannello WiFi hanno un'elevata direzionalità e forniscono una copertura solo in una direzione specifica. Per ottenere una copertura a 360 gradi, è necessario utilizzare più antenne a pannello. Antenne WiFi omnidirezionali sono ideali per applicazioni generiche in cui i dispositivi/utenti possono trovarsi in qualsiasi direzione, come ad esempio in piccole aree come case o piccoli uffici. Le antenne a pannello sono utilizzate per applicazioni che richiedono una trasmissione e una ricezione mirata del segnale, come nelle applicazioni punto-punto, nei collegamenti di backhaul, ecc. Le antenne omnidirezionali hanno generalmente una portata inferiore e una potenza di segnale più bassa rispetto alle antenne a pannello. Poiché le antenne a pannello hanno fasci focalizzati, sono in grado di trasmettere su distanze maggiori con una qualità del segnale più elevata. Le antenne omnidirezionali sono inoltre soggette a maggiori interferenze rispetto alle antenne a pannello, poiché possono essere ostruite in tutte le direzioni.

Per saperne di più: antenna omnidirezionale vs antenna direzionale

Portata e copertura delle antenne WiFi a pannello

Le antenne WiFi a pannello sono altamente direzionali e quindi il loro approccio mirato offre una maggiore portata e una copertura ottimizzata. Poiché i segnali sono concentrati in una direzione specifica, le antenne WiFi a pannello sono in grado di trasmettere e ricevere segnali su distanze maggiori. La potenza del segnale è molto più elevata con un guadagno maggiore e le prestazioni complessive dell'antenna a pannello WiFi sono ideali per le applicazioni a lungo raggio. Sebbene un'antenna WiFi a pannello possa fornire copertura solo a un piccolo settore o a una direzione specifica, posizionando strategicamente più antenne WiFi a pannello o utilizzando la tecnologia MIMO, le antenne WiFi a pannello possono fornire una copertura maggiore.

Applicazioni delle antenne a pannello WiFi

Le antenne a pannello WiFi sono utilizzate in varie applicazioni e servono in particolare a migliorare le prestazioni e la portata delle reti wireless.

• Comunicazione punto a punto

La comunicazione punto a punto è uno dei principali casi di utilizzo delle antenne a pannello WiFi. Possono essere utilizzate per stabilire la connettività su lunghe distanze, ad esempio tra edifici o tra due stazioni base. Sono inoltre ideali per creare un ponte tra due reti isolate per condividere le risorse.

• Comunicazione punto-multipunto

Le antenne WiFi a pannello sono utilizzate nei sistemi centralizzati in cui un dispositivo centrale deve comunicare con più dispositivi in un'area specifica. Le antenne a pannello possono essere utilizzate per trasmettere un fascio di segnale mirato in quella direzione. Utilizzando più antenne di questo tipo è possibile fornire una copertura a diversi settori o addirittura a 360 gradi in modo efficace e con prestazioni complessive migliori.  

• Applicazioni per interni

Le antenne WiFi a pannello possono essere utilizzate in varie applicazioni interne a case, uffici, magazzini o fabbriche. Negli uffici, dove è richiesta una connettività di rete di alta qualità, come ad esempio nelle sale conferenze o nelle aree di ricevimento, la rete può essere stabilita utilizzando le antenne WiFi a pannello. Nei magazzini e nelle fabbriche, vengono utilizzate per garantire una connettività continua ai dispositivi degli utenti e alle apparecchiature industriali. All'interno delle abitazioni, le antenne WiFi a pannello possono essere utilizzate per migliorare la copertura e ridurre le zone morte nella proprietà. Possono essere utilizzate per aree specifiche come scantinati, garage, balconi, soffitte, ecc.

• Applicazioni esterne

Uno dei principali casi d'uso delle antenne WiFi a pannello è la creazione di hotspot WiFi pubblici. Grazie alla loro capacità di ridurre le interferenze e di fornire comunicazioni di qualità, vengono utilizzate in luoghi pubblici come aeroporti, stadi, centri commerciali, parchi, eventi dal vivo ecc. dove si riunisce un gran numero di utenti. Le antenne WiFi a pannello sono ideali per servire la connettività di rete in queste occasioni di grande richiesta. In queste occasioni o luoghi in cui è previsto un raduno massiccio e sono necessari sistemi di monitoraggio o sorveglianza, le antenne WiFi a pannello sono ideali anche per questi dispositivi per garantire un'esperienza di velocità, qualità e affidabilità.

• WiFi per aree rurali e remote

Le antenne WiFi a pannello sono estremamente utili per fornire Internet alle aree rurali e remote, dove l'implementazione di infrastrutture tradizionali cablate potrebbe non essere fattibile. Queste antenne a pannello possono consentire agli utenti di collegarsi a hotspot WiFi distanti o ad altre reti cellulari.

• Applicazioni industriali specializzate

Come le aree residenziali rurali, anche i siti industriali remoti, come i giacimenti minerari, potrebbero trarre vantaggio dalle antenne WiFi a pannello. Queste possono fornire collegamenti di comunicazione affidabili per le attività svolte in tali siti e per i macchinari che potrebbero essere utilizzati, come i sistemi di monitoraggio e controllo. Gli hub di trasporto, le grandi zone industriali, ecc. possono utilizzare le antenne a pannello WiFi per le loro operazioni regolari e per fornire una connessione fluida a utenti e passeggeri.

• Applicazioni IoT

Le applicazioni IoT richiedono connessioni robuste, ad alta velocità, ad alto throughput e affidabili per ottenere prestazioni ottimali e quindi le antenne WiFi a pannello sono fondamentali per implementare concetti come le smart city e l'agricoltura intelligente.

• Sistemi TVCC (televisione a circuito chiuso)

Le antenne WiFi a pannello possono essere utilizzate nei sistemi TVCC per garantire lo streaming video ad alta velocità di trasmissione dati e risoluzione di alta qualità. Queste antenne sono utili nelle applicazioni di sorveglianza e monitoraggio su lunghe distanze.

Antenne a pannello WiFi nelle reti mesh

Le antenne WiFi a pannello svolgono un ruolo cruciale nelle reti mesh. Per ottimizzare le prestazioni della rete mesh, ogni punto di accesso della rete deve trasmettere e ricevere segnali senza problemi, con interferenze minime. Le antenne WiFi a pannello sono ideali per stabilire una connettività sicura, altamente affidabile e resiliente tra i punti di accesso.

Scegliere la giusta antenna WiFi a pannello

La scelta della giusta antenna WiFi a pannello per un'applicazione specifica dipende da diversi fattori. In primo luogo, è importante considerare tutti i parametri di prestazione dell'antenna. La banda di frequenza in cui opera l'antenna è un fattore critico. È possibile scegliere antenne a pannello a doppia o tripla banda di frequenza per ottenere prestazioni migliori. Anche il guadagno e la polarizzazione dell'antenna devono essere scelti con molta attenzione. L'abbinamento delle polarizzazioni può migliorare le prestazioni del sistema.

Oltre ai parametri di prestazione, è importante considerare anche il posizionamento e l'allineamento dell'antenna WiFi a pannello. Una corretta installazione dell'antenna WiFi a pannello consente di ridurre al minimo le ostruzioni e di fornire connettività con interferenze minime. È inoltre importante considerare l'ambiente operativo dell'antenna, poiché oggi sul mercato sono disponibili separatamente antenne a pannello WiFi ottimizzate per l'uso in ambienti interni ed esterni. Le dimensioni delle antenne, le opzioni di montaggio e la facilità di manutenzione sono altri fattori da considerare nella scelta di un'antenna WiFi a pannello.

Conclusione

Come discusso in questo articolo, le antenne WiFi a pannello sono ampiamente utilizzate nel mondo moderno in vari settori per una comunicazione fluida e di qualità. Queste antenne svolgono un ruolo fondamentale fornendo una connettività mirata, ininterrotta e di alta qualità ad alta velocità di trasmissione dei dati per le applicazioni di tutti i giorni e per quelle cruciali come le operazioni time critical nel settore sanitario, dell'istruzione, dell'automazione industriale e dei servizi di emergenza. L'importanza delle antenne a pannello WiFi nel fornire comunicazioni e connettività senza soluzione di continuità crescerà ulteriormente in futuro con il rapido sviluppo delle tecnologie nell'era digitale.