Antenas WiFi de ecrã plano

Conceber redes WiFi estáveis e de qualidade para suportar diferentes utilizadores fora de casas e escritórios pode ser um desafio. Ter uma antena altamente direcional que possa transmitir e receber feixes de sinais focados a longas distâncias ajudará a mitigar os problemas comuns de WiFI e a melhorar o desempenho da rede. As antenas de painel WiFi são antenas direcionais utilizadas para melhorar a intensidade e a cobertura do sinal em sistemas de comunicação sem fios. Normalmente, são utilizadas para aumentar o alcance das redes WiFi, melhorar a qualidade do sinal e focar o sinal em direcções específicas.

O que é uma antena WiFi de ecrã plano?

As antenas de painel WiFi são concebidas como antenas planas e rectangulares, normalmente encerradas em invólucros de plástico ou metal para proteção dos componentes internos. São geralmente utilizadas em redes WiFi para proporcionar uma cobertura direcionada, uma vez que são antenas direcionais e pode focar o sinal numa direção específica.

As antenas de painel WiFi são capazes de aumentar a intensidade do sinal, melhorar a qualidade do sinal, reduzir as interferências na direção pretendida e, por conseguinte, são ideais para aplicações como sistemas de comunicação ponto-a-ponto, ligações WiFi de longa distância, etc. As antenas WiFi de painel plano estão disponíveis em várias configurações com base em diferentes parâmetros de desempenho, como ganho, frequência, polarização, padrões de radiação, etc. Funcionam na maioria das gamas de frequências WiFi comuns. As antenas WiFi de painel plano têm um menor VSWR (Voltage Standing Wave Ratio), o que significa que podem transmitir eficazmente a energia da antena para o ar com perdas mínimas e ter um melhor desempenho.

Bandas de frequência suportadas pelas antenas de painel WiFi

O WiFi funciona em três bandas de frequência principais, que são a banda 2.4 GHz (2.4 GHz a 2.5 GHz), a banda 5 GHz (5.15 GHz a 5.825 GHz) e a banda 6 GHz (5.925 GHz a 7.125 GHz). A banda de frequência 2.4 GHz é a banda de frequência tradicional para WiFi, no entanto, é partilhada por outras tecnologias de comunicação como Zigbee e Bluetooth. Devido a este facto, há muito tráfego de rede e interferências nas redes WiFi da banda de frequência 2.4 GHz. Como estratégia de atenuação, foram introduzidas as bandas de frequência 5 GHz e 6 GHz para a comunicação WiFi. Estas bandas de frequência têm comprimentos de onda muito mais curtos, elevado poder de penetração e elevada perda de energia em comparação com as redes de banda de frequência 2.4 GHz, o que as torna adequadas sobretudo para zonas de cobertura de curta distância.

As antenas de painel WiFi são geralmente concebidas e construídas para funcionar nestas bandas de frequência WiFi comuns, como 2,4 GHz (802.11b/g/n), 5 GHz (802.11a/n/ac/ax) e 6 GHz (802.11be). Consoante o modelo da antena de painel WiFi, podem funcionar como antenas WiFi de banda de frequência única, de banda de frequência dupla ou de banda de frequência tripla. Assim, as antenas de painel WiFi são capazes de funcionar eficazmente nas diferentes bandas de frequência WiFi.

Intensidade e ganho do sinal

O ganho de uma antena pode ser definido como uma medida da capacidade da antena para direcionar os sinais para uma direção específica. Quanto maior for o ganho, melhor será a intensidade do sinal e menores serão as interferências. As antenas de painel WiFi têm normalmente um ganho direcional que varia entre 8 dBi e 20 dBi ou mais.

Polarização da antena

A polarização de uma antena pode ser definida como a orientação das ondas de sinal emitidas pela antena. As antenas de painel plano WiFi podem ser polarizadas linearmente, horizontalmente, verticalmente ou mesmo circularmente, dependendo da aplicação para corresponder à polarização da antena recetora.

Antena de painel WiFi com tecnologia MIMO

SISO (entrada única, saída única) e MIMO (Multiple Input Multiple Output) são duas tecnologias diferentes utilizadas nos sistemas de comunicação sem fios. As antenas de painel WiFi estão disponíveis em ambos os modos. A tecnologia MIMO é preferida na maioria das redes modernas, pois pode facilitar a conetividade para uma maior capacidade e uma maior área de cobertura.

Na tecnologia MIMO, várias antenas de painel WiFi são interligadas para criar vários caminhos de sinal para transmissão e receção. O desempenho das antenas de painel WiFi pode ser significativamente melhorado quando são integradas com a tecnologia MIMO, uma vez que pode aproveitar vários caminhos para a transmissão de sinais em simultâneo, melhorando assim a intensidade geral do sinal, o débito de dados e a fiabilidade da rede. As antenas de painel WiFi com tecnologia MIMO podem oferecer velocidades e taxas de dados muito mais elevadas para a comunicação. A ligação de várias antenas de painel WiFi na configuração MIMO proporciona um melhor alcance e cobertura, uma vez que as diferentes antenas terão ganhos em diferentes direcções espaciais, o que é geralmente conhecido como ganhos de multiplexagem espacial. No entanto, a utilização de antenas de painéis WiFi com tecnologia MIMO pode ser bastante complexa e exigente, uma vez que requer conhecimentos profissionais especializados para construir corretamente a rede de antenas, tendo em conta a sua colocação, as complexidades do processamento do sinal, os parâmetros de desempenho de cada antena, etc.

Antenas de painel WiFi MIMO são utilizados em muitas aplicações modernas. A conetividade WiFi estável e fiável é fundamental no mundo empresarial e corporativo de hoje. As antenas de painel WiFi com tecnologia MIMO são utilizadas para estabelecer redes empresariais para garantir uma conetividade robusta, de alta velocidade e fiável em grandes áreas. São também utilizadas para hotspots WiFi públicos em locais como aeroportos, estádios, centros comerciais, etc., onde um grande número de utilizadores precisa de se ligar à rede em simultâneo sem qualquer atraso ou interrupção. As antenas de painel MiMo WiFi também são utilizadas para aplicações como as aplicações IoT que requerem um elevado rendimento e uma ligação fiável. Também podem ser utilizadas para fornecer Internet de banda larga em locais onde as ligações com fios não são viáveis.

Antena de painel WiFi vs Antena WiFi omnidirecional

Antenas omnidireccionais fornecem uma cobertura de 360 graus e transmitem sinais igualmente em todas as direcções, ao passo que as antenas de painel WiFi têm uma elevada direccionalidade e fornecem cobertura apenas numa direção específica. Para obter uma cobertura de 360 graus, é necessário utilizar vários painéis de antenas. Antenas WiFi omnidireccionais são ideais para aplicações de uso geral em que os dispositivos/utilizadores podem estar em qualquer direção, como em áreas mais pequenas, como casas ou pequenos escritórios. As antenas de painel são utilizadas para aplicações que requerem uma transmissão e receção de sinal direcionada, como em aplicações ponto a ponto, ligações backhaul, etc. As antenas omnidireccionais têm geralmente um alcance mais curto e uma intensidade de sinal inferior à das antenas de painel. Uma vez que as antenas de painel têm feixes focados, são capazes de transmitir a distâncias mais longas com uma qualidade de sinal mais elevada. As antenas omnidireccionais também estão sujeitas a mais interferências do que as antenas de painel, uma vez que podem ser obstruídas em todas as direcções.

Ler mais: antena omnidirecional vs antena direcional

Alcance e cobertura das antenas de painel WiFi

As antenas de painel WiFi são altamente direcionais e, por isso, a sua abordagem focada oferece um maior alcance e uma cobertura optimizada. Uma vez que os sinais estão concentrados numa direção específica, as antenas de painel WiFi são capazes de transmitir e receber sinais a distâncias mais longas. A intensidade do sinal é muito maior com um ganho mais elevado e o desempenho geral da antena de painel WiFi é ideal para aplicações de longo alcance. Embora uma antena de painel WiFi só possa fornecer cobertura a um pequeno sector ou a uma direção específica, ao colocar estrategicamente várias antenas de painel WiFi ou ao utilizar a tecnologia MIMO, as antenas de painel WiFi podem fornecer uma maior cobertura.

Aplicações das antenas de painel WiFi

As antenas de painel WiFi são utilizadas em várias aplicações e são especificamente utilizadas para melhorar o desempenho e o alcance das redes sem fios.

• Comunicação ponto-a-ponto

A comunicação ponto a ponto é um dos principais casos de utilização das antenas de painel WiFi. Podem ser utilizadas para estabelecer conetividade entre longas distâncias, como entre edifícios ou entre duas estações de base. São também ideais para fazer a ponte entre duas redes isoladas para partilhar recursos.

• Comunicação ponto-a-multiponto

As antenas de painel WiFi são utilizadas em sistemas centralizados em que um dispositivo central necessita de comunicar com vários dispositivos numa área específica. As antenas de painel podem ser utilizadas para transmitir um feixe de sinal focado e direcionado nessa direção. Ao utilizar várias antenas deste tipo, podem ser fornecidos diferentes sectores ou mesmo uma cobertura de 360 graus de forma eficaz e com um melhor desempenho global.  

• Aplicações interiores

As antenas de painel WiFi podem ser utilizadas em várias aplicações interiores em casas, escritórios, armazéns ou fábricas. Nos escritórios, em áreas onde é necessária uma conetividade de rede de alta qualidade, como em salas de conferência ou áreas de receção, a rede pode ser estabelecida utilizando antenas de painel WiFi. Nos armazéns e nas fábricas, são utilizadas para assegurar uma conetividade sem descontinuidades para os dispositivos dos utilizadores, bem como para os equipamentos industriais. No interior das habitações, as antenas de painel WiFi podem ser utilizadas para melhorar a cobertura e reduzir as zonas mortas na propriedade. Podem ser utilizadas em zonas específicas como caves, garagens, varandas, sótãos, etc.

• Aplicações exteriores

Um dos principais casos de utilização das antenas de painel WiFi é o estabelecimento de hotspots WiFi públicos. Devido à sua capacidade de reduzir as interferências e de proporcionar uma comunicação de qualidade, são utilizadas em locais públicos como aeroportos, estádios, centros comerciais, parques, eventos ao vivo, etc., onde se reúne um grande número de utilizadores. As antenas de painel WiFi são óptimas para servir a conetividade da rede nestas ocasiões de grande procura. Nessas ocasiões ou locais onde se espera uma grande concentração de pessoas e onde são necessários sistemas de monitorização ou vigilância, as antenas de painel WiFi são também ideais para estes dispositivos, de modo a garantir uma experiência rápida, de qualidade e fiável.

• WiFi para zonas rurais e remotas

As antenas de painel WiFi são extremamente úteis para fornecer Internet a zonas rurais e remotas onde a implementação de infra-estruturas tradicionais com fios pode não ser viável. Estas antenas de painel permitem que os utilizadores se liguem através delas a hotspots WiFi distantes ou a outras redes celulares.

• Aplicações industriais especializadas

À semelhança das zonas residenciais rurais, as zonas industriais remotas, como os campos mineiros, também podem beneficiar de antenas de painel WiFi. Estas podem fornecer ligações de comunicação fiáveis para as tarefas realizadas nesses locais e para as máquinas que podem ser utilizadas, como os sistemas de monitorização e de controlo. Os centros de transporte, as grandes zonas industriais, etc., podem utilizar as antenas de painel WiFi para o seu funcionamento regular e para assegurar uma ligação sem problemas aos utilizadores e aos passageiros.

• Aplicações IoT

As aplicações IoT requerem ligações robustas, de alta velocidade, de elevado débito e fiáveis para um desempenho ótimo, pelo que as antenas de painel WiFi são cruciais na implementação de conceitos como cidades inteligentes e agricultura inteligente.

• Sistemas de CCTV (Circuito Fechado de Televisão)

As antenas de painel WiFi podem ser utilizadas em sistemas de CCTV para assegurar a transmissão de vídeo com taxas de dados elevadas e uma resolução de alta qualidade. Estas antenas são úteis em aplicações de vigilância e monitorização a longas distâncias.

Antenas de painel WiFi em redes em malha

As antenas de painel WiFi desempenham um papel crucial nas redes em malha. Para um desempenho optimizado da rede em malha, cada ponto de acesso da rede tem de transmitir e receber sinais sem problemas com o mínimo de interferências. As antenas de painel WiFi são ideais para estabelecer uma conetividade segura, altamente fiável e resiliente entre os pontos de acesso.

Escolher a antena de painel WiFi correta

A escolha da antena de painel WiFi correta para uma aplicação específica depende de vários factores. Em primeiro lugar, é importante ter em conta todos os parâmetros de desempenho da antena. A banda de frequência em que a antena funciona é um fator crítico. É possível escolher antenas de painel de banda de frequência dupla ou tripla para um melhor desempenho. O ganho e a polarização da antena também devem ser escolhidos com muito cuidado. A correspondência de polarizações pode melhorar o desempenho do sistema.

Para além dos parâmetros de desempenho, é também importante considerar a colocação e o alinhamento da antena do painel WiFi. A instalação correta da antena do painel WiFi ajudará a minimizar as obstruções e a fornecer conetividade com o mínimo de interferências. Também é importante considerar o ambiente de funcionamento da antena, uma vez que as antenas de painel WiFi optimizadas para utilização no interior e no exterior estão disponíveis separadamente no mercado atual. O tamanho das antenas, as opções de montagem e a facilidade de manutenção são mais alguns factores a considerar ao selecionar uma antena de painel WiFi.

Conclusão

Tal como referido neste artigo, as antenas de painel WiFi são amplamente utilizadas no mundo moderno em vários sectores para uma comunicação fluida e de qualidade. Estas antenas desempenham um papel fundamental ao fornecerem conetividade focalizada, ininterrupta e de alta qualidade a elevados débitos de dados para aplicações quotidianas, bem como para aplicações cruciais, como operações de tempo crítico nos cuidados de saúde, educação, automação industrial e serviços de emergência. A importância das antenas de painel WiFi no fornecimento de comunicação e conetividade sem descontinuidades aumentará ainda mais no futuro, com o rápido ritmo de desenvolvimento das tecnologias na era digital.