Antena wewnętrzna 4G vs antena zewnętrzna 4G

Wybór pomiędzy zewnętrznymi i wewnętrznymi antenami 4G wpływa na wydajność i funkcjonalność naszych urządzeń bezprzewodowych. Bez zintegrowanej anteny nie możemy uznać urządzenia za bezprzewodowe, co rodzi pytanie: "Dlaczego?". Odpowiedź jest prosta. Bez anteny urządzenie nie może się komunikować. Anteny te mogą znajdować się wewnątrz lub na zewnątrz urządzenia. Wybór odpowiedniej anteny może być trudnym procesem.

Ten artykuł zawiera przegląd obu anten, obejmujący ich konstrukcję, jakość odbioru sygnału, proces instalacji, wydajność w różnych środowiskach, przypadki użycia i konserwację. Czynniki te mają kluczowe znaczenie przy wyborze anteny 4G.

Podstawowe różnice

Główną różnicą między antenami wewnętrznymi i zewnętrznymi jest ich umiejscowienie. Wewnętrzne anteny 4G znajdują się wewnątrz urządzenia i zazwyczaj nie są widoczne dla użytkowników. Wewnętrzna antena płynnie integruje się z urządzeniem, tworząc jednolitą konstrukcję. Skutkuje to kompaktowym i mniejszym wyglądem urządzenia. Może to jednak nieznacznie wpłynąć na odbiór sygnału.  

Z drugiej strony, zewnętrzna antena 4G oddziela urządzenie od anteny. Urządzenie składa się z hosta, linii sygnałowej i linii zasilania. Ponieważ linia sygnałowa jest zewnętrzna, można ją umieścić w pobliżu zakresu peryferyjnego, co pomaga poprawić siłę i stabilność sygnału. Jednak rozważając rozwiązanie antenowe do określonego celu, należy wziąć pod uwagę projekt, rozmiar, koszt i łatwość instalacji.  

Design i estetyka

Konstrukcja anten wewnętrznych pomaga zachować elegancki wygląd i zaoszczędzić miejsce. Jest to ważne w przypadku wielu urządzeń przenośnych, w tym smartfonów i laptopów. Oprócz tego, anteny wewnętrzne zapewniają stosunkowo wysoki zysk, zaawansowane możliwości przetwarzania, stałą jakość produktu i eleganckie wykończenie urządzenia. Ponieważ antena wewnętrzna jest zainstalowana wewnątrz urządzenia, ma dobrą sztywność mechaniczną. Zalety anten wewnętrznych są doskonałe, ale mogą one nie być w stanie zapewnić wystarczającej czułości w odległych miejscach. W tym miejscu do gry wkraczają anteny zewnętrzne.

Anteny zewnętrzne odgrywają kluczową rolę w zwiększaniu wydajności sieci bezprzewodowych poprzez poprawę siły sygnału i rozszerzanie obszarów zasięgu. Ze względu na swoją konstrukcję nie nadają się one do małych urządzeń przenośnych. Nadają się natomiast do urządzeń stacjonarnych, w tym zdalnych czujników, routerów i modemów. Anteny zewnętrzne są jednak bardziej podatne na uszkodzenia fizyczne. Anteny te są nieporęczne i mogą nie komponować się dobrze z otoczeniem. Konfiguracja anten zewnętrznych może wymagać dodatkowych narzędzi i wiedzy.

Jakość odbioru sygnału

Jakość odbioru sygnału jest kluczowym czynnikiem przy wyborze pomiędzy wewnętrznymi i zewnętrznymi antenami 4G. Przy ocenie jakości odbioru w grę wchodzą dwa główne czynniki. Pierwszym z nich jest siła sygnału. Anteny zewnętrzne oferują lepszą siłę sygnału w porównaniu do anten wewnętrznych.  

Drugą rzeczą, która wpływa na jakość odbioru sygnału, jest lokalizacja lub umiejscowienie anteny. Anteny zewnętrzne mogą być instalowane w różnych miejscach. Anteny zewnętrzne są zazwyczaj instalowane w miejscach z minimalnymi przeszkodami, co pozwala im zapewnić lepszą jakość sygnału. Jednak anteny wewnętrzne są zintegrowane z urządzeniami, co sprawia, że otrzymują one stosunkowo niższą jakość sygnału.

Proces instalacji

Rozważając proces instalacji anten 4G, ważne jest, aby zrozumieć różnice między instalacją anten wewnętrznych i zewnętrznych, biorąc pod uwagę łatwość i wymagane kroki oraz potencjalne problemy.

Wewnętrzne anteny 4G są głównie wstępnie zintegrowane z urządzeniami elektronicznymi, takimi jak smartfony, tablety i systemy wbudowane. W związku z tym użytkownicy końcowi nie będą musieli przeprowadzać procesu instalacji, ponieważ antena zostanie umieszczona i dostrojona przez producenta urządzenia. Oznacza to, że anteny wewnętrzne zapewnią prostą obsługę bez konieczności przeprowadzania przez użytkownika kolejnej konfiguracji.

Z drugiej strony, instalacja zewnętrznych anten 4G wiąże się z kilkoma krokami i wyzwaniami. Poniższe kroki szczegółowo opisują ten proces,

• Badanie lokalizacji: Określenie najlepszego miejsca dla anteny poprzez odczytanie kierunku najbliższej wieży komórkowej. Narzędzia takie jak Cell Mapper mogą być używane do identyfikacji najbliższych masztów komórkowych, co jest ważne w doskonałej konfiguracji anten kierunkowych.
• Montaż anteny: Antenę należy zamocować w miejscu, w którym nie ma otaczających przeszkód, np. na zewnątrz i najlepiej na pewnej wysokości nad przeszkodami, aby uniknąć zakłóceń dostępnych na poziomie przeszkód, tak aby sygnał był odbierany. Prawidłowy montaż za pomocą odpowiednich wsporników zapewnia bezpieczne i stabilne działanie anteny.
• Wyrównanie: Skieruj antenę ogólnie w kierunku wyznaczonej wieży komórkowej. Utrzymanie dobrej orientacji jest ważne dla uzyskania lepszej wydajności. Niektóre narzędzia do monitorowania siły sygnału mogą być używane do poprawy wyrównania.
• Połączenia koncentryczne: Zawsze zaleca się prowadzenie połączeń kablem wysokiej jakości. Aby zapobiec utracie sygnału, ważne jest, aby długość kabla była krótka. Ponadto musimy upewnić się, że wszystkie połączenia są odporne na warunki atmosferyczne, jeśli wychodzą na zewnątrz.

Położenie lub kierunek anteny można zmienić po zakończeniu kontroli prędkości i zaobserwowaniu zmian lub poprawy siły sygnału.

Wyzwania:

• Wiedza techniczna: Podstawowe zrozumienie zasad częstotliwości sygnału może być potrzebne podczas instalacji.
• Ograniczenia fizyczne: Dostępne opcje instalacji mogą być ograniczone, ponieważ nie wszystkie lokalizacje mają dostęp do odpowiedniego montażu.
• Odporność na warunki atmosferyczne: Aby zagwarantować długą żywotność i funkcjonalność, anteny zewnętrzne i okablowanie muszą być uszczelnione.

Tak więc anteny zewnętrzne wymagają praktycznego podejścia, podczas gdy anteny wewnętrzne można łatwo zintegrować bez konieczności instalacji.

Mobilność i przenośność

Jak wspomniano wcześniej, wewnętrzne anteny są zintegrowane z urządzeniami, co pomaga uzyskać smukłą i opływową konstrukcję. Ta funkcja integracji jest korzystna w urządzeniach przenośnych, takich jak smartfony, tablety i laptopy, ponieważ istnieje potrzeba zachowania eleganckiego wyglądu. Brak zewnętrznych wystających części zmniejsza również ryzyko złamania podczas obsługi.

Z antenami zewnętrznymi wiążą się pewne ograniczenia mobilności. Ponieważ antena jest instalowana zewnętrznie na urządzeniu, zwiększy swój rozmiar i będzie wymagać dodatkowych elementów montażowych. Anteny zewnętrzne są również nieodpowiednie dla urządzeń zbudowanych do użytku w podróży, ponieważ prawidłowe pozycjonowanie i umieszczanie ich w celu uzyskania najlepszej wydajności może ograniczać mobilność.

Wydajność w obszarach miejskich

Ze względu na bliskość licznych wież komórkowych, sygnały komórkowe są silne w lokalizacjach miejskich, a anteny wewnętrzne są wystarczające do wszystkich praktycznych zastosowań. Obszary miejskie napotykają kilka trudności, ponieważ przeszkody budowlane, zakłócenia wielościeżkowe i odbicia sygnału często wpływają na jakość sygnału. Ponadto stała pozycja anten wewnętrznych w urządzeniu ogranicza możliwości regulacji, które można wykonać w celu optymalnego odbioru sygnału. Może to skutkować słabą wydajnością na obszarach miejskich.

Przyjrzyjmy się teraz zaletom anten zewnętrznych w gęsto zaludnionych obszarach,

• Lepszy odbiór sygnału: Umieść anteny zewnętrzne w strategicznych miejscach, aby uniknąć przeszkód i zakłóceń, odbierając silniejsze sygnały. Montując antenę zewnętrzną, użytkownik będzie w stanie wyeliminować problem degradacji sygnału w pomieszczeniach spowodowany materiałami budowlanymi i odbiciami.
• Elastyczność umiejscowienia: Mogą być umieszczone bardziej strategicznie z zewnętrznymi antenami dla lepszej linii wzroku z wieżami komórkowymi, co skutkuje bardziej niezawodnym sygnałem. Ze względu na przeszkody spowodowane gęstą zabudową, ta zaleta ma kluczowe znaczenie na obszarach miejskich.
• Zwiększona wydajność: Zazwyczaj anteny zewnętrzne są zaprojektowane z większym zyskiem niż anteny wewnętrzne, co pozwala na lepszy odbiór i transmisję sygnałów w obszarach o dużym zagęszczeniu użytkowników i zakłóceń. Rezultatem jest silniejsza łączność i szybszy transfer danych w obszarach miejskich.

Ponieważ anteny wewnętrzne są wygodne i zapewniają wystarczający zasięg w wielu obszarach miejskich, anteny zewnętrzne są znacznie bardziej skuteczne w pokonywaniu przeszkód w mocno zatłoczonych obszarach. Aby zapewnić silną łączność 4G w złożonych środowiskach miejskich, są one wysoce zalecane ze względu na ich doskonałą elastyczność umiejscowienia i lepsze możliwości odbioru sygnału.

Wydajność na obszarach wiejskich

Ogólnie rzecz biorąc, anteny wewnętrzne są przeznaczone do sytuacji, w których źródła sygnału są silne i znajdują się w pobliżu. Na obszarach wiejskich odległość od wież komórkowych zwykle oznacza znacznie słabsze sygnały. Przy ograniczonym zysku i stałym położeniu anten wewnętrznych w urządzeniach, trudno jest skutecznie przechwytywać te odległe sygnały. Poza tym, wzgórza, drzewa i budynki dodatkowo tłumią sygnały, co jeszcze bardziej utrudnia odbiór przez anteny wewnętrzne.

Zainstalowanie anteny zewnętrznej na większej wysokości, np. na dachu, skutkuje silniejszym sygnałem. Wynika to z kilku przeszkód i słabych sygnałów, które odbijają się wewnątrz domu. Dodatkowo, większość anten zewnętrznych jest zaprojektowana dla większego zysku, umożliwiając im przechwytywanie słabych sygnałów z odległych wież. Anteny zewnętrzne mogą być zorientowane na określone wieże komórkowe, skupiając odbiór w obszarach, w których wieże są daleko od siebie. Poprawia to jakość sygnału na obszarach wiejskich. Ta zdolność kierunkowa jest bardzo ważna dla niezawodnej łączności na obszarach wiejskich.

Trwałość i odporność na warunki atmosferyczne

Anteny wewnętrzne, choć zakopane wewnątrz urządzenia, są zwykle lepiej chronione przed uszkodzeniami fizycznymi, ponieważ są amortyzowane przed większością uderzeń zewnętrznych. W rzeczywistości ich trwałość zależy od materiałów konstrukcyjnych urządzenia. Chociaż są one mniej podatne na uszkodzenia, ich wydajność sygnału pogarsza się z czasem wraz z wilgocią, zmianami temperatury i zakłóceniami elektromagnetycznymi wewnątrz urządzenia. Anteny wewnętrzne są zwykle zaprojektowane tak, aby wytrzymać normalne warunki pracy, ale mogą cierpieć z powodu zmniejszonej wydajności w ekstremalnych warunkach środowiskowych, szczególnie związanych z przegrzaniem lub słabym ekranowaniem.

Anteny zewnętrzne są również bardziej narażone na wahania temperatury, deszcz, śnieg, kurz i wiatr. Z czasem wszystkie te czynniki mogą powodować korozję, zmęczenie materiału i ogólne zużycie, które pogarsza wydajność. Ekspozycja na promieniowanie UV ze światła słonecznego może powodować degradację elementów plastikowych, podczas gdy ekstremalne temperatury mogą wpływać na integralność strukturalną materiałów. Większość anten instalowanych na zewnątrz ma obudowy do ich montażu i dlatego są one w pewnym stopniu odporne na działanie czynników zewnętrznych. 

Przypadki użycia

Anteny wewnętrzne najlepiej sprawdzają się w warunkach estetycznych i przy ograniczonej przestrzeni. Są one bardzo odpowiednie do zastosowań, w których przestrzeń jest ograniczona, a występy na zewnątrz nie są pożądane. Domowe konfiguracje Wi-Fi i anteny wewnętrzne na urządzeniach mogą być wystarczające, o ile obszar nie jest zbyt duży, a bariery fizyczne są minimalne. Ze względu na dookólny charakter anten wewnętrznych, nadają się one do równomiernej dystrybucji sygnału, a tym samym do standardowych zastosowań domowych. Anteny wewnętrzne są również bardzo popularne w elektronice użytkowej, w tym tabletach, smartfonach i urządzeniach IoT, gdzie elegancja jest koniecznością.

Przyjrzyjmy się teraz idealnym warunkom dla zewnętrznych anten 4G. Anteny zewnętrzne mogą być wdrażane, gdy istnieje większe zapotrzebowanie na siłę sygnału i zasięg na danym obszarze, szczególnie w trudnych warunkach. Duże otwarte obszary, takie jak magazyny, audytoria i stadiony, mogą mieć lepszą obsługę i zasięg dzięki zainstalowaniu anten zewnętrznych w odpowiednich miejscach. Są one również przydatne w branżach, w których materiały budowlane mogą zakłócać propagację sygnału. Elastyczność umieszczania anten zewnętrznych w optymalnych lokalizacjach pomaga złagodzić takie problemy. W przypadku wdrożeń zewnętrznych lub obszarów o dużym zagęszczeniu użytkowników, skoncentrowane sygnały mogą być również dostarczane tam, gdzie jest to potrzebne, za pomocą anten zewnętrznych o określonych wzorcach promieniowania, które zapewniają płynną łączność.

Naprawa i konserwacja

Anteny wewnętrzne zwykle nie wymagają konserwacji ze względu na ich osłoniętą lokalizację wewnątrz urządzeń. Ponieważ anteny wewnętrzne są chronione przed zewnętrznym środowiskiem kurzu, wody lub uszkodzeń fizycznych, wymagają jedynie sporadycznej konserwacji. Największym problemem związanym z konserwacją jest prawidłowe funkcjonowanie samego urządzenia. Na przykład aktualizacje oprogramowania układowego lub oprogramowania mogą być wykonywane okresowo w celu dostrojenia odbioru sygnału. Jednak wewnętrzne anteny nie są łatwo dostępne i nie są łatwe do wymiany, jeśli ulegną awarii, więc wymiana gadżetu może być jedynym wyborem w takich okolicznościach. Taka trwałość i bezobsługowe działanie sprawiają, że anteny wewnętrzne są możliwą opcją dla produktów konsumenckich.

Anteny zewnętrzne są podatne na zużycie, ponieważ są wrażliwe na czynniki środowiskowe, takie jak wiatr, deszcz i zmiany temperatury. Należy przeprowadzać regularne czyszczenie i inspekcje, aby uniknąć degradacji sygnałów z powodu brudu lub korozji. Naprawa anteny zewnętrznej zazwyczaj obejmuje sprawdzenie i wymianę uszkodzonych kabli, złączy lub anteny. Wysokiej jakości montaż i odpowiednie materiały odporne na warunki atmosferyczne mogą przedłużyć żywotność anten zewnętrznych. Anteny zewnętrzne wymagają również ponownej kalibracji po naprawie, aby działały optymalnie. Anteny zewnętrzne można łatwiej wymienić niż anteny wewnętrzne w przypadku poważnych uszkodzeń, dlatego są one wygodniejsze w warunkach konserwacji.

Wnioski

Krótko mówiąc, zarówno anteny wewnętrzne, jak i zewnętrzne mają pewne zalety i ograniczenia w zależności od wymagań urządzenia, środowiska i scenariusza użytkowania. Anteny wewnętrzne oferują niewielkie rozmiary, wytrzymałość i łatwość integracji, co najlepiej sprawdza się w przypadku elektroniki użytkowej w środowiskach ogólnych. Ich wydajność może jednak ulec pogorszeniu w trudnych warunkach, zwłaszcza w środowiskach miejskich lub zablokowanych. Zewnętrzne anteny są jednak lepsze, jeśli chodzi o dostarczanie silniejszego sygnału, elastyczność i działanie w ekstremalnych środowiskach i bardzo gęstych obszarach miejskich. Wgląd w szczególne wymagania aplikacji wraz z czynnikami środowiskowymi jest bezcenny przy ustalaniu właściwego rozwiązania antenowego. Oba rozwiązania antenowe odgrywają kluczową rolę w ostatecznym zapewnieniu stabilnej łączności bezprzewodowej dla wielu różnych urządzeń i aplikacji.