9 Soorten 4G LTE-antennes en richtlijnen om ze te selecteren

In de snel veranderende wereld van vandaag zijn bijna alle aspecten van het leven afhankelijk van een goede verbinding. Betrouwbare en efficiënte communicatie is voor iedereen van vitaal belang in zowel het persoonlijke als professionele leven. Het 4G-netwerk is cruciaal en nog steeds een belangrijke speler in telecommunicatie, zelfs met de evolutie in de digitale wereld met 5G en verdergaande netwerken. 4G LTE-antennes (Long Term Evolution) zijn het belangrijkste onderdeel van 4G-netwerken en zorgen voor snel internet en efficiënte telecommunicatie. Ze kunnen communicatie tot stand brengen met verbeterde signaalsterkte en snelheid, vooral door het gebruik van technologieën zoals Multiple Input Multiple Output (MIMO).

Dit artikel geeft een overzicht van 4G LTE-antennes en bespreekt de verschillende soorten 4G LTE-antennes die vandaag de dag op de markt zijn, hun werkfrequenties en hun belang om te voldoen aan de moderne communicatie-eisen. Het artikel zal ook kort ingaan op de aandachtspunten bij het selecteren van een 4G LTE-antenne voor een specifieke toepassing.

Inleiding tot 4G LTE-antennes

4G staat voor de vierde generatie mobiele telecommunicatietechnologie. De lancering van de vierde generatie draadloze mobiele communicatietechnologie was een grote sprong voorwaarts ten opzichte van 3G. 4G-netwerken waren in staat om hogere datatransmissiesnelheden, verbeterde netwerkconnectiviteit en -betrouwbaarheid, verminderde latentie en verbeterde spraak- en videobelmogelijkheden te bieden in vergelijking met vorige generaties. 4G netwerken hebben een verbeterde netwerkcapaciteit, waardoor ze zelfs in dichtbevolkte gebieden zeer effectief zijn en een groot aantal gebruikers tegelijkertijd verbinding kunnen maken zonder afbreuk te doen aan de netwerkprestaties. 4G netwerken faciliteren dus hoge snelheid, kwaliteit en betrouwbare connectiviteit, wat cruciaal is in moderne communicatiesystemen.

4G-technologie biedt aanzienlijke verbeteringen ten opzichte van eerdere technologieën en levert downloadsnelheden tot 100 Mbps en uploadsnelheden tot 50 Mbps. Dit maakt high-speed internettoegang mogelijk die nodig is voor toepassingen zoals videostreaming, mobiel gamen en internetten met minimale vertraging of buffering. De 4G LTE-technologie heeft de netwerklatentie aanzienlijk verminderd, waardoor effectief gebruik mogelijk is bij real-time toepassingen zoals VoIP-gesprekken, videoconferenties en online gaming. Deze verbeteringen in snelheid en latentie waren ook cruciaal voor IoT-toepassingen zoals domotica, wearables en mobiele betalingen die afhankelijk zijn van snelle en stabiele netwerkconnectiviteit. Hoewel 5G en volgende technologieën in sommige delen van de wereld beschikbaar zijn, blijft 4G LTE-technologie in veel sectoren en regio's nog steeds belangrijk. In omgevingen waar 5G nog niet volledig is geïmplementeerd, blijft 4G LTE nog steeds een stabiele en betrouwbare optie voor een efficiënte manier om mobiele apparaten, real-time systemen, videostreaming en IoT-toepassingen te verbinden.

Een 4G LTE antenne is een antenne die ontworpen is om signalen te ontvangen en uit te zenden voor 4G draadloze netwerken door apparaten zoals smartphones, tablets en modems te verbinden met het internet via een cellulair netwerk. De 4G LTE-antennes spelen een belangrijke rol in 4G-systemen om een stabiele en sterke signaalverbinding te garanderen voor optimale prestaties. 4G LTE-antennes hebben de mogelijkheid om de signaalsterkte en -kwaliteit aanzienlijk te verbeteren. Dit zorgt voor hoge snelheden, betere dekking, minder vertraging en stabiele prestaties in 4G netwerken. 4G antennes hebben ook de mogelijkheid om het bereik van het apparaat te vergroten, waardoor het mogelijk wordt om signalen te ontvangen en uit te zenden, zelfs op grotere afstanden van de zendmasten. Dit kan zeer nuttig zijn in gebieden met minder zendmasten en netwerkinfrastructuur, zoals landelijke gebieden. 4G LTE-antennes kunnen de oplossing zijn voor stabiele en snelle connectiviteit in dergelijke gebieden. Zelfs met de evolutie van technologieën voorbij 4G, nemen 4G LTE-netwerken nog steeds een aanzienlijk percentage van de netwerken over de hele wereld in. De juiste 4G LTE-antenne kan de prestaties van het apparaat van een gebruiker drastisch verbeteren en de algehele internet- en communicatie-ervaring voor de gebruiker verbeteren.

Frequentiebereik van 4G LTE-antennes

4G antennes worden wereldwijd gebruikt in een breed frequentiebereik van 700 MHz tot 2600 MHz. Het frequentiebereik van een 4G LTE-antenne is een cruciale factor bij het bepalen van het dekkingsgebied, de signaalkwaliteit en de algehele prestaties van de antenne. De specifieke 4G LTE frequentiebanden die beschikbaar zijn voor de antennes om in te werken variëren en zijn afhankelijk van zowel de regio als de netwerkprovider. Het frequentiebereik van 4G LTE antennes is over het algemeen verdeeld in een paar commonly gebruikte frequentiebanden zoals hieronder vermeld.

• 700 MHz (Band 12/13/17)
• 800 MHz (Band 20)
• 900 MHz (Band 8)
• 1800 MHz (Band 3)
• 2100 MHz (Band 1)
• 2600 MHz (Band 7)

Soorten 4G LTE-antennes

• Yagi antenne

Yagi-antennes zijn richtantennes die over het algemeen gebruikt worden voor punt-tot-punt co1TP15communicatietoepassingen. Ze bestaan uit een aangedreven element, richtelementen aan weerszijden van een boomachtige structuur en een reflector. Het signaal van het aandrijfelement wordt gereflecteerd en het wordt door de antenne-elementen aan de zijkanten van de centrale boomstructuur in de richting van het doel verspreid. 4G LTE Yagi-antennes hebben meestal een hoge versterking en een goed bereik, maar ze kunnen iets te omvangrijk zijn voor bepaalde toepassingen.

• Paneelantenne

Paneelantennes zijn richtantennes die meestal bestaan uit een dipool die voor een vlakke paneelreflector is geplaatst. Dit ontwerp is effectief voor het verbeteren van de signaalsterkte en richtbaarheid omdat het vlakke grote oppervlak voor een hoge versterking zorgt en een gerichte signaalstraal mogelijk maakt. Dit helpt bij het verminderen van interferentie en verbetert dus de algehele prestaties en het bereik. 4G LTE paneelantennes zijn ideaal voor punt-tot-punt communicatiesystemen zoals in draadloze backhaul links en in punt-tot-multipuntsystemen zoals draadloze toegangspunten.

• Paraboolantenne

Paraboolantennes zijn zeer richtantennes. Wanneer signalen worden ontvangen op het parabolische oppervlak, worden ze weerkaatst naar het brandpunt van de antenne, waardoor een zeer gerichte bundel van signalen ontstaat. De hoge gain en directiviteit van paraboolantennes maakt ze ideaal voor communicatie over lange afstanden. Parabolische 4G LTE-antennes worden ook voornamelijk gebruikt voor point-to-point-toepassingen.

• Antenne voor plafondmontage

Plafondantennes zijn omnidirectionele antennes die meestal aan het plafond worden geïnstalleerd voor commcommunicatiesystemen in gebouwen. Door hun dekking van 360 graden zijn ze ideaal voor een consistente en betrouwbare signaalverdeling in een gebouw of in een grote open ruimte.

• Log periodieke antenne

Log-periodieke antennes zijn directionele, multi-element antennes die enigszins lijken op Yagi-antennes. Ze bestaan uit meerdere dipoolelementen van verschillende lengte, gerangschikt in een specifiek patroon. Door dit ontwerp kunnen ze over een breed frequentiebereik werken en vormen ze een robuuste en flexibele oplossing voor de meeste toepassingen.

• Buitenantenne van glasvezel

Deze antennes zijn, zoals de naam al doet vermoeden, gemaakt van glasvezelmateriaal en zijn ontworpen voor buitentoepassingen. Het zijn omnidirectionele antennes en kunnen door hun ontwerp en structuur stabiele connectiviteit bieden, zelfs bij veranderende omgevingsomstandigheden. 4G LTE glasvezelantennes zijn zeer nuttig voor veel toepassingen omdat ze corrosiebestendig, waterdicht, sterk en over het algemeen eenvoudig te installeren zijn.

• Badeend antenne

Badeendantennes zijn monopoolantennes die omhuld zijn met een flexibel en beschermend rubberachtig materiaal. Door hun compacte formaat en flexibiliteit zijn ze ideaal voor zelfs draagbare toepassingen. Rubber duck 4G LTE antennes zijn duurzaam, relatief minder duur en vrij eenvoudig te installeren.

• Antenne met magneetbevestiging

Magnetisch bevestigde antennes zijn omnidirectionele antennes met een sterke magneet als basis. Ze kunnen eenvoudig worden geïnstalleerd op metalen oppervlakken en zijn ideaal voor mobiele toepassingen zoals montage op voertuigen.  

• Puck-antenne

Puck antennes zijn omnidirectionele antennes die kunnen werken op een groot aantal frequenties. Door hun compacte ontwerp en duurzame en waterdichte constructie zijn ze een veelzijdige antenne-optie. 4G LTE puck antennes zijn ideaal voor hoge snelheid mobiele breedband connectiviteit. Ze worden alleen gebruikt in IoT-toepassingen en machine-naar-machine-systemen.

Directionele vs Omnidirectionele 4G antenne

Directionele 4G LTE-antennes richten hun signalen in één richting tijdens zenden en ontvangen. Omnidirectionele antennes richten hun signalen gelijkmatig in alle richtingen. Omdat omnidirectionele antennes signalen in alle richtingen kunnen ontvangen en uitzenden, hebben ze de mogelijkheid om een stabiele verbinding te behouden door te co1TP15 tunen met een ander basisstation in tijden van congestie. Wanneer het basisstation een directionele antenne gebruikt die overbelast raakt of defect raakt, zullen de prestaties van de antenne aanzienlijk worden beïnvloed. In termen van stabiliteit zou een omni-directionele 4G antenne dus een betere keuze kunnen zijn, maar de afstand en het bereik dat omni-directionele 4G antennes effectief signalen kunnen overbrengen is lager omdat het is opgesplitst in alle richtingen. Omdat de signalen in één richting gericht zijn, zijn directionele antennes in staat om signalen over een lange afstand in die richting te verzenden en te ontvangen. Net zoals een omnidirectionele antenne in staat is om in alle richtingen te stralen, zal deze ook onderhevig zijn aan interferentie vanuit alle richtingen, wat niet wenselijk is.

De totale versterking van een 4G omnidirectionele antenne is lager dan die van een richtantenne en heeft daardoor een lagere piekdoorvoer. Gezien de installatie en het onderhoud, is een omnidirectionele antenne veel eenvoudiger op te zetten in vergelijking met een richtantenne, omdat het geen precieze plaatsing of uitlijning vereist. Over het algemeen kan een omnidirectionele 4G antenne een betere keuze zijn als het basisstation dichtbij is en de signalen voldoende ontvangen kunnen worden. Als de signalen schaars zijn en het basisstation ver weg is, is het beter om een richtantenne in de richting van het basisstation te hebben, zodat deze beter kan communiceren met zijn hoge richtingsgevoeligheid en gain.

Buiten vs Binnen 4G Antenne

Bij het kiezen van een 4G LTE-antenne is een belangrijke overweging of je een binnen- of buitenantenne kiest voor de praktische behoefte. Binnenantennes zijn, zoals de naam al doet vermoeden, speciaal ontworpen voor gebruik binnenshuis. Ze kunnen signalen uitzenden binnen een gebouw en worden veel gebruikt in veel industrieën. Ze worden gebruikt in bedrijven en kantoorgebouwen om interne communicatie mogelijk te maken, zoals voor mobiele apparaten, laptops, televisies enz. Ze worden ook gebruikt om het gebruik van creditcards/debetkaarten mogelijk te maken in toepassingen zoals verkoopautomaten en kiosken. 4G LTE indoor antennes worden ook intensief gebruikt in de meeste moderne IoT-toepassingen die worden gebruikt met de smart cities en smart buildings concepten. Outdoor 4G antennes zijn speciaal ontworpen voor externe toepassingen. Ze zijn bestand tegen omgevingsfactoren in de buitenlucht en meer interferentie van andere omringende apparaten en obstakels. Ze worden meestal gebruikt in industrieën zoals openbare veiligheid, op voertuigen zoals treinen voor transport, IoT-apparaten in smart city-ruimte, enz.  

Externe vs Interne 4G Antenne

Interne 4G-antennes zijn geïntegreerd in het apparaat zelf. Ze bevinden zich in het apparaat en zijn meestal niet zichtbaar voor de gebruiker. Externe 4G antennes staan los van het apparaat en zijn buiten het communicating apparaat gemonteerd. Interne 4G LTE-antennes zijn over het algemeen kleiner omdat ze in het apparaat gemonteerd moeten worden. Hierdoor vereisen ze echter een nauwkeurig ontwerp en testen om het vereiste prestatieniveau van de antenne te bereiken. Externe 4G LTE-antennes minimaliseren de ontwikkelingstijd en het testproces omdat het over het algemeen gebruiksvriendelijke, plug-and-play oplossingen zijn die relatief eenvoudig kunnen worden geïmplementeerd. Interne 4G LTE-antennes worden over het algemeen gebruikt in toepassingen zoals smartphones, draagbare apparaten, laptops, smart home-apparaten, etc., terwijl externe 4G LTE-antennes de voorkeur genieten voor toepassingen zoals routers, afstandssensoren, repeaters, etc.  

Hoe kiest u de juiste 4G-antenne voor uw toepassing?

Het kiezen van de meest geschikte 4G LTE-antenne kan een aanzienlijk verschil maken in de prestaties van een apparaat. Er zijn meerdere factoren waarmee rekening moet worden gehouden bij het kiezen van een 4G LTE-antenne.

Ten eerste is het cruciaal om de compatibiliteit van het apparaat met de antenne te controleren en te bevestigen. Het is ook van cruciaal belang om ervoor te zorgen dat de geselecteerde 4G LTE-antenne de frequenties ondersteunt die door de netwerkaanbieder worden gebruikt. Voor connectiviteit van hoge kwaliteit is een 4G LTE-antenne met hoge versterking nodig. Vooral in landelijke gebieden geldt: hoe hoger de versterking, hoe beter de kwaliteit van de verbinding. De versterking van de antenne bepaalt de signaalversterking en directiviteit, waardoor het vermogen om signalen over lange afstanden te verzenden wordt beïnvloed. Het is ook belangrijk om rekening te houden met de polarisatie van de antenne. Een 4G LTE-antenne die zich verticaal en horizontaal kan aanpassen is ideaal voor toepassingen waarbij aanpassingen nodig zijn op basis van de signaalomstandigheden. Zoals hierboven besproken, zijn 4G LTE-antennes specifiek verkrijgbaar voor binnen en buiten en voor externe en interne typen. Bij de keuze van het type antenne is het belangrijk om rekening te houden met omgevingsfactoren zoals harde wind. Een andere cruciale factor die bepalend is voor het prestatieniveau van een 4G LTE-antenne is de plaatsing en installatie van de antenne.

Enkele andere factoren waarmee rekening moet worden gehouden zijn de hoogte van de antenne, de afstand tussen andere antennes, line-of-sight en interferentie van andere apparaten. Door de meest geschikte antenne te kiezen en deze op de optimale plaats en positie te plaatsen, worden de prestaties van de antenne geoptimaliseerd.

Conclusie

4G LTE-technologie zorgde voor aanzienlijke verbeteringen op het gebied van snelheid en bandbreedte ten opzichte van de vorige derde-generatienetwerken. 4G is nog steeds een vitaal onderdeel van communicatienetwerken in de meeste delen van de wereld en werkt parallel met 5G en daaropvolgende technologieën. 4G LTE-antennes spelen een belangrijke rol bij het effectief verzenden en ontvangen van signalen in systemen en ze zijn verkrijgbaar in verschillende types die werken op 700 MHz tot 2600 MHz frequentiebanden. Ze kunnen zowel directioneel als omnidirectioneel zijn, intern of extern, en kunnen specifiek worden gebouwd voor gebruik binnenshuis of buitenshuis. Een goede analyse en begrip van 4G LTE-antennes stelt gebruikers in staat om de meest geschikte antenne voor hun toepassing te selecteren.