Sector WiFi-antennes

WiFi-sectorantennes zijn richtantennes die dekking kunnen bieden voor een specifieke sector of gebied door de WiFi-signalen specifiek in die richting te richten, meestal in een hoek van 60 tot 90 graden. Hierdoor hebben de WiFi-sectorantennes een krachtig signaal met minimale demping voor dat doelgebied. Dit maakt ze ideaal voor gebruik in draadloze communicatiesystemen, zoals mobiele netwerken, om dekking te bieden aan een specifiek gebied of in grote open buitenomgevingen zoals campussen of stadions waar een breed dekkingsgebied nodig is. WiFi-sectorantennes kunnen het bereik en de dekking van een WiFi-netwerk vergroten en worden daarom alleen gebruikt door bedrijven en organisaties die behoefte hebben aan sterke, kwalitatieve en betrouwbare commcommunicatie met minder interferentie over een groot gebied.  

Nu bespreken we hoe WiFi-sectorantennes werken, hun functies, voordelen en specifieke toepassingen zoals buitennetwerken, commercial-instellingen, enz. We vergelijken ze ook met andere types zoals omnidirectionele antennesen de integratie van geavanceerde technologieën zoals MIMO om de prestaties te optimaliseren.

Hoe sectorantennes werken

Zoals de naam al doet vermoeden, werken sectorantennes eenvoudigweg door de signalen in een specifieke richting of sector te richten. Ze zenden een smalle signaalstraal met hoge sterkte en kwaliteit uit naar die specifieke sector. Door een geconcentreerd signaal naar een smal dekkingsgebied te sturen, kunnen WiFi-sectorantennes een betere signaalsterkte bieden met minder interferentie van andere sectoren of antennes in de buurt. Sectorantennes worden alleen gebruikt in draadloze netwerken om dekking te bieden in specifieke gebieden zoals gebouwen, campussen of in cellulaire basisstations. Het is mogelijk om meerdere sectorantennes met verschillende dekkingshoeken te gebruiken om een dekkingsgebied van 360 graden te creëren met een kwalitatief hoogstaand en betrouwbaar netwerk dat naadloze connectiviteit garandeert voor een hoge capaciteit aan gebruikers/apparaten.

Belangrijkste parameters

• Frequentiebereik: WiFi-sectorantennes gebruiken meestal de 2,4 GHz en 5GHz frequentiebereiken. Ze kunnen doorgaans worden gebruikt tussen 2300 MHz tot 2700 MHz en 5150 MHz tot 5850 MHz. Het is ook mogelijk om ze te gebruiken in dual band configuraties met zowel de 2.4 GHz als de 5GHz range gecombineerd in een enkele antenne of in triple band configuraties met 2.4 GHz, 5GHz en de laatste 6 GHz range gecombineerd.
• Aanwinst: WiFi-sectorantennes hebben meestal een hoge versterking van ongeveer 10-18dBi. Door de hoge versterking zijn deze antennes in staat om de signalen te versterken en het dekkingsgebied uit te breiden, waardoor de algehele prestaties van de antenne verbeteren. Hierdoor kunnen WiFi-sectorantennes communiceren over aanzienlijke lange afstanden.
• Polarisatie: WiFi-sectorantennes kunnen verschillende soorten polarisatiemodi ondersteunen. Deze antennes zijn meestal te vinden in verticale polarisatie, horizontale polarisatie of polarisatie van 45 graden. De juiste polarisatie hangt af van de toepassing.
• VSWR: VSWR is een maat voor hoe goed de impedantie van een antenne is afgestemd op de impedantie van de radio of transmissielijn waarop hij is aangesloten. In WiFi-sectorantennes is VSWR over het algemeen lager en dus zijn de prestaties van deze antennes over het algemeen hoger in termen van kwaliteit en betrouwbaarheid.
• Impedantie: Antenne-impedantie is in feite de weerstand die een antenne ondervindt in een commcommunicatiesysteem. De impedantie in WiFi-sectorantennes is over het algemeen lager en daardoor kunnen ze commcommunicatie van betere kwaliteit en met minder interferentie leveren. Door impedanties op elkaar af te stemmen, is het mogelijk om de prestaties van de antenne te verbeteren.
• Verhouding voor-achterzijde: De voor-achterverhouding van een antenne wordt over het algemeen gedefinieerd als de verhouding tussen de piekversterking in de voorwaartse richting en de versterking 180 graden achter de piek. Bij WiFi-sectorantennes is dit meestal ongeveer 25 dB, maar dit kan variëren afhankelijk van andere parameters van de antenne.

Waaruit bestaat een WiFi-sectorantenne?

Sectorantennes bestaan over het algemeen uit meerdere individuele antenne-elementen die als een array in een cirkelvormige of halfronde vorm zijn gerangschikt, waarbij elk antenne-element is aangesloten op een aparte voedingslijn. Deze antenne-elementen worden voor een gevormde reflector geplaatst en de vorm en grootte van de reflector spelen een belangrijke rol bij het bepalen van de prestaties van de antenne. De reflector is meestal een vlakke component met een aantal ribbels of soortgelijke kenmerken langs de randen. Elk van deze elementen/dipolen is geconfigureerd om radiogolven onder een specifieke hoek uit te zenden of te ontvangen. Het richten van signalen in een specifieke richting kan worden bereikt door de fase en amplitude aan te passen van de signalen die aan elk antenne-element worden toegevoerd. De reflector van een WiFi-sectorantenne is meestal gemaakt van aluminium en ze hebben meestal een behuizing zoals een stralingskoepel, meestal gemaakt van glasvezelmateriaal. WiFi-sectorantennes zijn zelfs bestand tegen zware weersomstandigheden dankzij deze glasvezelbekleding en het houdt de interne componenten veilig. Het aantal antenne-elementen, hun arraypatroon, de vorm en grootte van de reflector, de locatie en uitlijning van de antenne enz. kunnen allemaal van invloed zijn op de prestaties van de antenne. In geavanceerde WiFi-sectorantennes kunnen de voedingslijnen van de afzonderlijke antenne-elementen faseverschuivers hebben om het stralingspatroon van de sectorantenne te veranderen of te verbeteren.

Voordelen van WiFi-sectorantennes

• Gerichte dekking: WiFi-sectorantennes kunnen de signalen richten op een gerichte dekking in een specifieke richting. Deze hoge richtingsgevoeligheid vermindert de interferentie van omringende antennes of andere communicatieapparaten en zorgt ervoor dat het beschikbare spectrum efficiënt wordt gebruikt.
• Verbeterd bereik en signaalsterkte: De gefocuste bundelbreedte van WiFi-sectorantennes zorgt ervoor dat het uitgezonden of ontvangen signaal een hoge sterkte heeft en zich over lange afstanden kan verspreiden. Deze antennes met hoge versterking bieden een hoge kwaliteit en betrouwbare communicatie voor een groter bereik. Door meerdere WiFi-sectorantennes in te zetten, is het ook mogelijk om een groter gebied te bestrijken.
• Minder interferentie en betere prestaties: Aangezien sectorantennes signalen uitzenden in een bepaalde richting, hebben ze minimale interferentie in die specifieke richting. Daarom kunnen deze antennes efficiënter presteren met verbeterde snelheid, bereik, capaciteit, kwaliteit en betrouwbaarheid.
• Schaalbaarheid: Op basis van de vereisten van de toepassing of het netwerk kunnen WiFi-sectorantennes eenvoudig worden toegevoegd of verwijderd, waardoor ze zeer schaalbaar en veelzijdig zijn. Dit is belangrijk omdat de prestaties van een netwerk kunnen worden verbeterd of verminderd door het aantal gebruikte WiFi-sectorantennes te wijzigen. Hierdoor kunnen netwerken eenvoudig worden uitgebreid of geüpgraded.
• Compatibiliteit met geavanceerde technologieën zoals MIMO: MIMO-technologie (Multiple Input Multiple Output) verwijst naar het gebruik van meerdere antennes om de algemene prestaties van een netwerk te verbeteren in plaats van te vertrouwen op één enkele antenne met hoge prestaties. WiFi-sectorantennes kunnen in MIMO-configuratie worden gebruikt om het algemene dekkingsgebied, de capaciteit en de betrouwbaarheid te verbeteren. Door meerdere antennes te hebben die elk gericht zijn op een specifieke richting, is het mogelijk om connectiviteit te bieden voor een groter gebied en voor een enorm aantal gebruikers.
• Flexibiliteit in installatie: Sectorantennes zijn verkrijgbaar in verschillende montage- en installatieopties en met voldoende bewustzijn kunnen ze gemakkelijk worden ingezet. Omdat ze een grote bundelbreedte hebben, kunnen ze gemakkelijk worden geplaatst en geïnstalleerd zonder dat ze precies hoeven te worden gericht. Ze kunnen worden geïnstalleerd zonder dat er al te veel professionele expertise voor nodig is, wat de complexiteit en het tijdsgebruik vermindert.
• Verbeterde netwerkbetrouwbaarheid: Sectorantennes zenden en ontvangen zeer gerichte, sterke signalen met minimale onderbrekingen of obstructies naar dat doelgebied. Dit zorgt voor betrouwbare communicatie binnen dat netwerk.

Waar worden WiFi-sectorantennes voor gebruikt?

Sectorantennes worden gebruikt in toepassingen waar het nodig is om een sterke en kwalitatieve draadloze dekking te bieden in een specifieke richting of sector. Ze worden gebruikt in toepassingen op verschillende gebieden, meestal om een groot gebied te bestrijken met een gericht signaal. Hieronder worden enkele van de meest voorkomende toepassingen beschreven.

• WiFi-netwerken voor buiten: Bij het ontwerpen of implementeren van WiFi-netwerken voor grote buitenomgevingen worden meestal WiFi-sectorantennes gebruikt omdat deze een gericht signaal kunnen leveren voor grote gebieden met een hoge betrouwbaarheid. Ze worden gebruikt voor WiFi-netwerken in grote openbare ruimten om naadloze draadloze dekking te bieden met een hoge capaciteit. Door meerdere sectorantennes in verschillende richtingen te gebruiken, is het mogelijk om een onderling verbonden netwerk te creëren dat een grote buitenruimte bestrijkt.
• Point-to-Multipoint (PtMP) verbindingen: Sectorantennes worden vaak gebruikt in point-to-multipoint-netwerken, waarbij een centraal basisstation communiceert met meerdere externe stations. De sectorantennes op het basisstation maken gelijktijdige communicatie met meerdere externe stations in verschillende richtingen mogelijk.
• Stedelijke en voorstedelijke implementatie: Sectorantennes zijn veelgebruikte basisstations voor draadloze dekking in specifieke gebieden of sectoren. Ze maken het mogelijk om radiofrequentiebronnen efficiënt te gebruiken om draadloze dekking te bieden in stedelijke gebieden door het signaal in de gewenste richting te richten. Ook in landelijke gebieden waar het niet haalbaar is om een bekabelde internetinfrastructuur op te zetten, kunnen sectorantennes worden gebruikt om breedband internettoegang te bieden. Door meerdere sectorantennes in verschillende richtingen op te stellen, is het mogelijk om een groter stedelijk of voorstedelijk gebied te voorzien van een betrouwbaar en kwalitatief draadloos netwerk. WiFi-sectorantennes worden ook gebruikt om openbare WiFi-hotspots op te zetten op drukbezochte locaties in steden zoals luchthavens, winkelcentra, stadscentra enz. om dekking te bieden in een groot gebied voor een groot aantal gebruikers. Sectorantennes worden ook gebruikt door Internet Service Providers om internettoegang te bieden aan een groot aantal klanten in stedelijke gebieden. Hele wijken en communities kunnen worden voorzien van een naadloos WiFi-netwerk door het installeren van sectorantennes. In dichtbevolkte stedelijke gebieden kan door het installeren van meerdere sectorantennes op een toren het dekkingsgebied worden opgedeeld in kleinere sectoren, waardoor de netwerkcapaciteit toeneemt en meer gebruikers kunnen worden bediend met hoogwaardige netwerkconnectiviteit.
• Commerritoriale en industriële complexen: WiFi-sectorantennes zijn ook ideaal voor het opzetten van draadloze netwerken op grote industriële sites, grote campussen enz. om specifieke gebieden of gebouwen van draadloze dekking te voorzien. Door gebruik te maken van sectorantennes is het mogelijk om specifieke gebieden in deze magazijnen, productiefaciliteiten, kantoorgebouwen enz. aan te pakken om een snelle, naadloze en betrouwbare connectiviteit te garanderen.  
• Evenementenlocaties en arena's: Sectorantennes worden gebruikt om draadloze verbindingen mogelijk te maken op evenementenlocaties en in grote openbare ruimtes zoals luchthavens, arena's, stadions, parken enz. om een sterk en betrouwbaar draadloos bereik te bieden voor een specifiek gebied of sector. Omdat het aantal gebruikers/apparaten in dergelijke situaties enorm is, zijn WiFi-sectorantennes ideaal om naadloze connectiviteit te bieden met minimale interferentie. Door WiFi-sectorantennes te gebruiken, is het mogelijk om ervoor te zorgen dat gebruikers op dergelijke locaties een soepele ervaring hebben met toegang tot sterke en stabiele draadloze signalen.
• Mesh-netwerken: Sectorantennes kunnen onderling verbonden worden om mesh-netwerken te creëren zodat een groot dekkingsgebied en een grotere capaciteit bereikt kunnen worden. Het creëren van mesh-netwerken met WiFi-sectorantennes vereist echter een goed ontwerp en technische expertise. Bij het implementeren van mesh-netwerken met WiFi-sectorantennes is de juiste plaatsing en uitlijning cruciaal om optimale prestaties uit de antennes te halen.

WiFi-paneelantenne vs WiFi-sectorantenne

WiFi-paneelantennes en WiFi-sectorantennes kunnen beide worden gebruikt voor toepassingen die een gerichte signaaloverdracht en -ontvangst vereisen. De keuze tussen een paneelantenne en een sectorantenne hangt echter af van verschillende factoren die verband houden met een specifieke toepassing. Enkele van de belangrijkste factoren waarmee rekening moet worden gehouden bij de keuze tussen de twee soorten WiFi-richtantennes zijn het dekkingsgebied, het frequentiebereik, de versterking, de polarisatie en de gebruiksomgeving.  

Zowel WiFi paneelantennes als WiFi sectorantennes zijn directioneel. Paneelantennes zijn echter richtingsgevoeliger dan sectorantennes en kunnen signalen dus beter richten in de beoogde richting dan sectorantennes. Wat het dekkingsgebied betreft, hebben paneelantennes meestal een zeer smalle bundelbreedte van ongeveer 30 tot 90 graden, terwijl sectorantennes een veel breder dekkingsgebied hebben met een bundelbreedte van ongeveer 60 tot 180 graden. Paneelantennes hebben een hogere versterking dan sectorantennes van vergelijkbare grootte vanwege de zeer gerichte signaaloverdracht. Daarom kunnen paneelantennes over het algemeen signalen uitzenden of ontvangen over grotere afstanden dan sectorantennes. Paneelantennes zijn kleiner dan sectorantennes, waardoor ze veel gemakkelijker kunnen worden geïntegreerd in kleinere systemen. Vanwege hun prestatiekenmerken zijn WiFi-paneelantennes ideaal voor punt-tot-punt WiFi-netwerk communicatiesystemen, WiFi-netwerken in stedelijke omgevingen met zware interferentie en toepassingen die een geconcentreerd signaal in één richting vereisen. WiFi-sectorantennes zijn beter voor cellulaire netwerken voor communicatie tussen basisstations, voor punt-tot-multipunt communicatiesystemen zoals grootschalige WiFi-netwerken waar signalen naar een relatief groter dekkingsgebied moeten worden verzonden. WiFi-paneelantennes zijn meer geschikt voor gebruik in toepassingen waar interferentie onvermijdelijk is, terwijl WiFi-sectorantennes over het algemeen worden gebruikt in situaties waar signaalonderbrekingen en obstructies aanzienlijk lager zijn. Een andere factor om rekening mee te houden bij de keuze tussen WiFi paneelantennes en sectorantennes zijn de fysieke afmetingen en het installatiegemak. Paneelantennes zijn relatief kleiner en gemakkelijker te integreren in andere systemen of afzonderlijk te installeren. Sectorantennes vereisen meer ruimte voor implementatie. Over het algemeen lijken WiFi-sectorantennes beter geschikt voor buitenomgevingen en grootschalige toepassingen die een brede dekking en schaalbaarheid vereisen, terwijl WiFi-paneelantennes ideaal zijn voor gerichte toepassingen binnenshuis waar esthetiek en installatiegemak meer prioriteit hebben. Inzicht in de sterke punten en beperkingen van elk type antenne helpt bij het kiezen tussen WiFi-paneel- en sectorantennes voor een specifieke toepassing om optimale prestaties en dekking te bereiken.

Hoe ver kan een WiFi-sectorantenne reiken

Hoe ver een sectorantenne kan reiken, hangt af van verschillende factoren. Het zal aanzienlijk variëren op basis van het ontwerp van de antenne, de plaatsing en uitlijning, frequentie, versterking en andere prestatiekenmerken en de omgeving waarin het werkt. Het bereik van een WiFi-sectorantenne ligt meestal tussen honderd meter en enkele kilometers. Op zeer dichte locaties met veel obstructies kan het beperkt zijn tot een paar honderd meter. In landelijke gebieden met vrij zicht en minimale interferentie kan het bereik oplopen tot enkele kilometers. Het bereik kan worden aangepast door het uitgangsvermogen van de antenne te verhogen of te verlagen.

WiFi-sectorantenne met MIMO-technologie

MIMO-technologie is uiterst belangrijk in moderne communicatiesystemen. Door WiFI sectorantennes in MIMO-configuratie te gebruiken, is het mogelijk om de algehele prestaties van een antenne-eenheid op eenvoudige wijze te verhogen. Door het combineren van meerdere WiFI sectorantennes is het mogelijk om dekking te bieden tot zelfs 360 graden rondom. MIMO-sectorantennes zijn in staat om tegelijkertijd gegevens te verzenden op één polarisatie en gegevens te ontvangen op de andere polarisatie, waardoor gebruikers het voordeel hebben van multithreaded commcommunicatie met gebruik van slechts één antenne in plaats van meerdere antennes. MIMO wordt alleen gebruikt in Wi-Fi-standaarden zoals 802.11n, 802.11ac en 802.11ax om betere prestaties te bereiken, zoals hogere gegevenssnelheden, verbeterde dekking, minder interferentie en hogere kwaliteit.

Overwegingen voor installatie en implementatie

De installatie en installatie van WiFi-sectorantennes kan behoorlijk complex zijn. Het kan een hele uitdaging zijn om ze goed te installeren en uit te lijnen, vooral als er meerdere antennes worden gebruikt om verschillende sectoren te bestrijken. Dit kan professionele expertise vereisen om de locatie en oriëntatie van antennes goed te ontwerpen en te plannen voor optimale prestaties. WiFi-sectorantennes moeten meestal worden gemonteerd op verhoogde locaties in een specifieke richting en hoek om een optimale dekking te bieden en dit kan extra apparatuur vereisen zoals montagebeugels, torens, muurbeugels, enz. Bij het installeren van een WiFi-sectorantenne is het ook belangrijk om rekening te houden met de gebruiksomgeving, omdat fysieke obstakels zoals gebouwen, bomen of heuvels de prestaties van de antenne kunnen beïnvloeden. Antennes met een hogere versterking of montage op zeer grote hoogte kunnen nodig zijn om het signaalverlies als gevolg van dergelijke obstakels te overwinnen.

Vergelijking met omnidirectionele WiFi-antennes

Sectorantennes, zoals besproken in dit artikel, zijn antennes die ontworpen zijn om dekking te bieden in een specifieke richting of sector. Ze hebben meestal een smalle bundelbreedte en kunnen communicatie bieden over een grotere afstand in die specifieke richting door gerichte sterke signalen uit te zenden en te ontvangen. Ze worden alleen gebruikt in point-to-multipoint netwerken waar het nodig is om een specifieke sector met een hoge signaalsterkte te bedekken en een betrouwbare netwerkverbinding in die richting te behouden.

Aan de andere kant kunnen omnidirectionele antennes dekking bieden in alle richtingen door gelijktijdig signalen uit te zenden en te ontvangen in een dekkingspatroon van 360 graden. Ze hebben meestal een bredere bundelbreedte en kunnen een groter gebied bestrijken. Maar omdat de signalen in een groter dekkingsgebied worden uitgezonden, zal het bereik van communicatie en de signaalsterkte in één specifieke richting veel lager zijn. Omnidirectionele WiFi-antennes worden alleen gebruikt in punt-tot-punt-netwerken of in toepassingen die dekking in alle richtingen vereisen, zoals een dichtbevolkte stedelijke omgeving, open arena, kantoorconferentiezalen enz.

De keuze tussen WiFi-sectorantennes en WiFi-omnidirectionele antennes hangt af van de toepassing. Bij de keuze van het type antenne voor het WiFi-netwerk moet rekening worden gehouden met de specifieke netwerkvereisten, de inzetomstandigheden van het netwerk, het verwachte gebruik en de capaciteit enz. Sectorantennes zijn de beste keuze als de primaire vereiste het opzetten van een WiFi-netwerk met hoge sterkte, hoge gegevenssnelheden, lage latentie, hoge kwaliteit en betrouwbaarheid in een bepaalde richting is. Een WiFi-omnidirectionele antenne is een betere keuze als de primaire vereiste is om gelijkmatig en gelijktijdig dekking te bieden in alle richtingen of om dekking te bieden in een groter gebied zonder zich te richten op een specifieke richting.

Conclusie

WiFi-sectorantennes spelen een cruciale rol bij het verbeteren van draadloze verbindingen in de moderne communicatie-industrie. WiFi-sectorantennes hebben directionele communicatie mogelijk gemaakt met hoge gains, hogere gegevenssnelheden, minder interferentie en een grotere netwerkcapaciteit en dekking. Door meerdere WiFi-sectorantennes te combineren in een mesh-netwerk of in een MIMO-configuratie kan zelfs een dekkingsgebied van 360 graden worden bereikt, waardoor WiFi-netwerken efficiënt en optimaal kunnen worden opgezet met de juiste planning en implementatie. Het selecteren van de juiste WiFi-sectorantenne voor een toepassing hangt af van de prestatieparameters van de antenne, zoals de werkfrequentie, versterking, polarisatie, enz. evenals de plaatsing en uitlijning, werkomgeving en weersomstandigheden, enz. Dit artikel bevat ook een korte vergelijking tussen WiFi-sectorantennes en WiFi-paneelantennes, evenals WiFi-sectorantennes en WiFi-omnidirectionele antennes. Met de snelle ontwikkeling van technologie, zullen antennes en hun prestatiemogelijkheden ook steeds beter worden en evolueren. Als je begrijpt hoe sectorantennes werken, kun je de maximale prestaties uit de antenne halen en zorgen voor naadloze draadloze verbindingen en een soepele gebruikerservaring.