Compreender os tipos e as vantagens das antenas de cartões WiFi

A comunicação sem fios está na vanguarda da tecnologia atual. A tecnologia WiFi revolucionou a forma como as informações são trocadas e melhorou rapidamente nos últimos anos. As antenas desempenham um papel central nestes sistemas WiFi e são cruciais para determinar a eficiência e o desempenho de todo o sistema de comunicação. Uma placa WiFi é um componente de hardware utilizado para permitir a conetividade sem fios à Internet através de uma rede local sem fios. As placas WiFi podem ser incorporadas em dispositivos electrónicos como PCs, computadores portáteis, etc., ou podem ser ligadas externamente através de um conetor. As antenas de cartões WiFi, em particular, são antenas especificamente utilizadas em ou com cartões WiFi para atingir as especificações de desempenho desejadas.

Este artigo fornece uma visão geral do conceito de antenas de placa WiFi, o que são, a sua funcionalidade, caraterísticas, tipos disponíveis e instalação correta e discute a sua importância nas redes sem fios modernas.

O que é uma antena de placa WiFi?

Uma placa WiFi é basicamente um dispositivo terminal sem fios que pode ser utilizado para se ligar à Internet através de uma ligação sem fios dentro da cobertura de uma rede local. A antena de um cartão WiFi é o pequeno componente dentro do cartão WiFi ou ligado externamente a ele, que é utilizado para transmitir e receber sinais. A antena da placa WiFi desempenha um papel fundamental nas placas WiFi, melhorando e optimizando o alcance, a velocidade, a fiabilidade, a qualidade e o desempenho geral e a conetividade do dispositivo ligado.

As antenas para cartões WiFi são geralmente pequenas e compactas, pois foram concebidas para serem utilizadas nas dimensões limitadas dos aparelhos electrónicos modernos. As placas WiFi são habitualmente utilizadas na maioria dos aparelhos electrónicos do dia a dia, como computadores portáteis, PC, sistemas de jogos, etc., pelo que o desempenho da antena da placa WiFi é extremamente importante para determinar as caraterísticas gerais de desempenho desses aparelhos sem fios.

A antena de uma placa WiFi funciona através da transmissão e receção de sinais de radiofrequência. Basicamente, um ponto de acesso ou um router sem fios converte os dados de uma forma binária em ondas de rádio a uma frequência específica e transmite-os através das suas antenas. Em seguida, a antena da placa WiFi em dispositivos como computadores portáteis ou PCs recebe estes sinais de radiofrequência e converte-os numa linguagem binária que o dispositivo compreende.

Tipos de antenas para placas WiFi

As antenas de placas WiFi podem ser classificadas com base na direção em que a antena foca os sinais recebidos ou transmitidos como antenas omnidireccionais e antenas direcionais.

Antenas omnidireccionais

As antenas de placa WiFi omnidireccionais são dispositivos concebidos para receber e transmitir sinais de rádio em todas as direcções de forma igual. Têm uma área de cobertura de 360 graus. No entanto, uma vez que emitem sinais em todas as direcções, o ganho da antena numa direção específica é relativamente menor e o seu alcance ou distância de transmissão também é relativamente menor. Antenas WiFi omnidireccionais são geralmente incorporados em dispositivos de uso geral que requerem conetividade a partir de várias direcções simultaneamente ou a direção pode variar de forma consistente.

Antenas direcionais

As antenas direcionais para placas WiFi direcionam os sinais numa direção específica durante a transmissão e a receção de sinais. Geralmente, têm uma área de cobertura de aproximadamente 45 graus a 90 graus e, por isso, têm um ganho elevado na direção desejada. Devido ao feixe de sinal extremamente focado, as antenas de cartão WiFi direcionais são capazes de transmitir ou receber dados numa gama ou distância mais longa. Antenas direcionais para cartões WiFi são normalmente utilizados em dispositivos que necessitam de um sinal forte numa direção específica ou que necessitam de se ligar a uma ponto de acesso.

As antenas de placas WiFi também podem ser classificadas com base no método de integração da antena num dispositivo como antena externa e interna.

Antenas externas vs. internas

As antenas externas da placa WiFi são antenas que são fixadas ou ligadas fora do dispositivo. Este tipo de antena pode geralmente proporcionar um melhor ganho e um maior alcance de transmissão, uma vez que não é suscetível a muitas interferências dentro da caixa do dispositivo. No entanto, como estão fixadas externamente ao dispositivo, são susceptíveis a mais danos e outros impactos ambientais. As antenas externas de cartões WiFi podem ser modificadas, o que as torna muito mais ideais para determinados casos de utilização em que os parâmetros necessários podem mudar com o tempo. As antenas internas de cartões WiFi são normalmente incorporadas no próprio dispositivo, o que as torna mais protegidas de quaisquer impactos externos. Mas, como estão fechadas dentro da caixa do dispositivo, são susceptíveis a mais obstáculos e interferências quando comunicam com o ponto de acesso. A decisão entre antenas WiFi externas ou internas depende de cada caso de utilização específico e dos seus requisitos.

Principais caraterísticas a considerar

• Bandas de frequência

Tal como qualquer outra antena WiFi, as antenas para placas WiFi também funcionam nas bandas de frequência WiFi padrão, que são normalmente consideradas como 2,4 GHz, 5 GHz e 6 GHz. A banda de frequência 2.4 GHz tem uma área de cobertura mais alargada. No entanto, é utilizada por outras tecnologias, como o Zigbee e o Bluetooth, o que faz com que a banda de frequências esteja mais cheia com um grande número de dispositivos e, por conseguinte, esteja sujeita a mais interferências de outros dispositivos. A elevada quantidade de tráfego nesta banda de frequência pode afetar a capacidade de ter ligações fiáveis e fortes. A banda de frequência 5 GHz oferece melhores velocidades de transmissão e receção de sinal, mas tem um alcance inferior quando comparada com a banda de frequência 2.4 GHz. Devido à elevada velocidade de transmissão, as antenas da banda de frequência 5 GHz podem suportar aplicações que requerem actividades de elevada largura de banda, como o streaming de vídeo e os jogos. As antenas de placa WiFi que suportam 5 GHz também são susceptíveis a menos interferências. A banda de frequência 6 GHz oferece velocidades e eficiência ainda melhores. No entanto, a cobertura é limitada a uma distância mais curta nas antenas de placas WiFi que operam na banda de frequência 6 GHz. Considerando as bandas de frequência, também é possível utilizar antenas de banda dupla e de banda tripla. Nas antenas WiFi de banda dupla, as bandas de frequência 2.4 GHz e 5GHz são utilizadas em simultâneo, permitindo assim tirar partido das vantagens de ambas as bandas de frequência. Do mesmo modo, nas antenas de banda tripla, as bandas 2,4 GHz, 5 GHz e 6 GHz são utilizadas em simultâneo, melhorando assim consideravelmente o desempenho da rede. No entanto, estes tipos de antenas de placa WiFi de banda dupla e banda tripla podem ser bastante dispendiosos. A decisão sobre a melhor banda de frequência para operar depende dos requisitos do caso de utilização.

• Ganho

O ganho de uma antena é uma medida da intensidade com que um sinal pode ser transmitido ou recebido. Geralmente é medido em decibéis. As antenas de cartões WiFi que têm um ganho elevado transmitem sinais que são fortemente focados numa determinada direção. Inversamente, as antenas de cartões WiFi com um ganho inferior são mais adequadas para serem utilizadas em dispositivos destinados a fins gerais e que requerem uma área de cobertura maior. Geralmente, um ganho inferior ou igual a 3 dB é considerado um ganho inferior e um ganho superior a 5 dBi é considerado uma antena de alto ganho.

• Conectores

Existem vários tipos de conectores que podem ser utilizados para instalar antenas de placas WiFi. No entanto, os conectores SMA são o tipo de conetor mais utilizado, uma vez que garantem uma conetividade segura e fiável. Os conectores SMA são geralmente constituídos por uma porca de acoplamento roscada e uma ligação coaxial. Outros conectores comuns que podem ser utilizados são os conectores RP-SMA, MCX, u.FL e tipo N. A seleção adequada do conetor é fundamental para garantir uma transferência de sinal óptima.

Vantagens da utilização de uma antena de placa WiFi

As antenas para placas WiFi ganharam popularidade devido às vantagens impressionantes que podem oferecer em comparação com qualquer outra rede tradicional com fios. De seguida, são descritas algumas das principais vantagens.

• Ampla cobertura e flexibilidade

As antenas de cartão WiFi têm um alcance alargado em comparação com as redes com fios, uma vez que podem ser utilizadas imediatamente, instalando-as nos dispositivos sem necessidade de qualquer infraestrutura complexa. A utilização de antenas para placas WiFi com tecnologias como a formação de feixes (beamforming) permite obter uma intensidade de sinal elevada e uma conetividade fiável mesmo em áreas maiores, proporcionando assim uma grande cobertura. Além disso, a disponibilidade de antenas de placa WiFi de banda dupla e tripla garante uma cobertura reforçada e um melhor desempenho em comparação com as configurações de rede tradicionais.

• Fácil de instalar

As antenas de cartão Wi-Fi são pré-instaladas num dispositivo ou podem ser facilmente ligadas a um dispositivo sem grande complexidade. As antenas externas para placas Wi-Fi, como os dongles, são muito fáceis de instalar e ligam-se imediatamente à Internet e são facilmente portáteis, o que as torna muito práticas de utilizar.

• Melhor conetividade e velocidade sem fios

Atualmente, a maioria das antenas para placas WiFi suporta bandas de frequência 5 GHz ou 6GHz, o que as torna bastante eficientes e rápidas na conetividade e na transferência de dados. As antenas para placas WiFi são capazes de reduzir as latências e a perda de pacotes, proporcionando uma ligação fiável, suave e estável. Assim, estas antenas são ideais para casos de utilização como jogos e streaming.

• Resistente a danos externos

Ao contrário das ligações com fios, em que os cabos podem estar sujeitos a problemas como vibrações e impactos de stress, as antenas das placas WiFi são bastante robustas contra danos físicos. Uma vez que estão disponíveis como placas substituíveis, são susceptíveis a riscos mínimos de danos físicos e são bastante fáceis de substituir, ao contrário da infraestrutura com fios, que pode ser bastante complexa de modificar ou substituir.

Importância da colocação da antena

O colocação da antena do cartão WiFi é crucial para otimizar o seu desempenho, uma vez que afecta a intensidade e a direccionalidade do sinal. Na maioria das situações, a conetividade mais rápida pode ser obtida quando a antena do ponto de acesso e a antena do dispositivo são colocadas corretamente alinhadas uma com a outra. Geralmente, a abordagem recomendada é colocar a antena na vertical e, se estiverem disponíveis duas antenas, alinhá-las perpendicularmente uma à outra para melhorar os padrões de cobertura global. Se a antena da placa WiFi for uma antena externa, deve ser colocada num local com o mínimo de interferência no ambiente de funcionamento.

Compatibilidade com as normas WiFi

Ao selecionar uma antena de placa WiFi, é importante ter em conta a tecnologia e as normas Wi-Fi que suporta. A banda de frequência de funcionamento da antena da placa WiFi deve corresponder à norma WiFi suportada pela rede sem fios ou pelo ponto de acesso para obter um desempenho ótimo sem desperdiçar largura de banda. As antenas de placa WiFi são classificadas com base na norma WiFi que suportam e, normalmente, são designadas como IEEE 802.11 seguidas de uma série de letras, como 802.11b, g, n, ax, etc. Estas são geralmente compatíveis entre si, exceto as variantes "a". Também é importante considerar se a antena da placa WiFi suporta operações de banda dupla, banda tripla ou banda quádrupla, pois isso permitirá lidar com diferentes tipos de dispositivos e diferentes fluxos de tráfego para cada banda.

Antena externa versus antena incorporada

As antenas de placa WiFi podem ser instaladas num dispositivo externamente ou podem ser incorporadas no próprio dispositivo. Ambos os tipos de antenas são amplamente utilizados e a seleção depende inteiramente do caso de utilização. Antenas externas para cartões WiFi Normalmente, podem proporcionar um ganho mais elevado, garantindo assim uma transmissão e receção de longo alcance, bem como uma elevada intensidade de sinal. No entanto, são mais susceptíveis a interferências e danos externos. As antenas externas para placas WiFi são ideais para aplicações que requerem comunicações de longo alcance ou do tipo ponto a ponto. As antenas incorporadas têm geralmente um ganho inferior ao das antenas externas de placas WiFi. No entanto, estão mais bem protegidas contra danos físicos e não implicam quaisquer complexidades de instalação ou configuração.

Antenas direcionais Vs Omnidireccionais

As antenas direcionais para placas WiFi utilizam feixes de sinal focados numa determinada direção. Têm melhor intensidade de sinal na direção específica e são capazes de comunicar a distâncias mais longas. No entanto, a sua área de cobertura está limitada a cerca de 45 a 90 graus. As antenas de placa WiFI omnidireccionais têm uma área de cobertura de 360 graus, mas como irradiam os seus sinais em todas as direcções, a intensidade dos sinais numa determinada direção é limitada. São melhores para casos de utilização geral em que a comunicação de longo alcance não é um requisito importante.

Como instalar e manter uma antena de placa WiFi

As antenas de placas WiFi são bastante simples de instalar. Podem ser montadas externamente no dispositivo utilizando conectores, se não estiverem integradas e embutidas no próprio dispositivo. É necessário prestar especial atenção ao tipo de conetor utilizado e à colocação e orientação da antena. A manutenção de uma antena de placa WiFi é crucial para obter continuamente o desempenho ótimo da placa WiFi. A limpeza periódica da antena ajudará a remover qualquer poeira ou detritos. A verificação regular de quaisquer ligações soltas ou alterações no alinhamento ajudará a manter uma conetividade óptima e estável.

Conclusão

As antenas de cartão WiFi são uma parte essencial da comunicação sem fios moderna. As antenas para placas WiFi estão disponíveis em vários modelos, como omnidireccionais, direcionais, externas, integradas, de banda dupla, de banda tripla, etc. A seleção de uma antena de placa WiFi adequada para um dispositivo é crucial e é importante ter em conta a compatibilidade com as normas WiFi, os parâmetros de desempenho, como a banda de frequência, o ganho e a direccionalidade, bem como a colocação e a orientação da antena. A escolha da antena de placa WiFi correta pode ter um impacto significativo na conetividade de rede perfeita e eficiente de um dispositivo.