Bande de fréquence de 5,1 à 6 GHz

La bande de fréquence 5 GHz est un   spectre ISM sans licence  couramment utilisé comme alternative à la fréquence plus élevée de  2,4 GHz. Cette bande comprend 4 bandes RF: 5,1, 5,3, 5,4 et 5,8 GHz, ce qui donne 24 canaux non chevauchants séparés par 20 MHz. Les canaux peuvent potentiellement être utilisés sur un seul système sans fil sans risque d'interférence. La norme WiFi 802.11ac fonctionne dans la bande 5 GHz, et a donc moins d'interférences que les normes précédentes 802.11n, etc.

• Voir Canaux légaux et illégaux dans la bande de fréquences 5.1-5.8.
• Comparaison sommaire des bandes 5,1-5,8 GHz, 2,4 GHz et 900 MHz.

La bande 5 GHz offre une couverture à plus courte portée, mais à un débit de données plus élevé que la bande de fréquence 2,4 GHz (2400 MHz). Il a moins de puissance de pénétration à travers des objets physiques comme les murs par rapport à 2,4 GHz.

Les bandes de fréquences de 5,1 à 5,8 GHz sont utilisées dans les applications à débit de données rapide. Et lorsque les applications de fréquence 2,4 GHz les plus populaires provoquent des interférences sévères, une fréquence alternative est nécessaire pour une transmission à faible bruit. Les fréquences 5 GHz sont couramment utilisées dans les applications WiFi et W-Lan qui utilisent un routeur à double fréquence capable de basculer entre les réseaux 5 GHz et 2,4 GHz.

Les applications courantes de la bande de fréquence 5 GHz comprennent:

• Applications ISM 5,8 GHz
• Points d'accès au réseau
• Réseaux locaux radio
• Applications WiFi et LAN sans fil
• Réseaux WiMAX
• Systèmes audio et vidéo sans fil.

Les réglementations locales et les restrictions d'utilisation de cette fréquence peuvent changer en fonction de la région ou du pays.

Antennes omnidirectionnelles pour la bande de fréquence 5,8 GHz

« Omni » signifie « tout » et une antenne omnidirectionnelle envoie et reçoit simplement de l'énergie radiofréquence dans toutes les directions entourant une antenne verticale. Il s'agit d'une classe d'antenne distincte des antennes directionnelles qui focalisent les signaux de radiofréquence dans une direction spécifique.

Le champ de rayonnement émis par une antenne peut être présenté visuellement sous forme de diagramme de rayonnement et un diagramme d'antenne omnidirectionnel montrera que ces antennes rayonnent au maximum dans le plan horizontal à 360 degrés, produisant un champ circulaire autour de l'antenne centrale.

La puissance radio transmise par une antenne omnidirectionnelle diminuera vers les extrêmes de l'axe vertical de l'antenne, produisant une forme caractéristique de « beignet » lorsque le champ de rayonnement est visualisé en 3D.

Pourquoi une antenne omnidirectionnelle est importante:

La bonne antenne est essentielle au bon fonctionnement de toute installation de radiofréquence, vous devez donc choisir l'antenne omnidirectionnelle qui offrira les propriétés physiques et électromagnétiques requises par votre projet.

Les antennes omnidirectionnelles sont le premier choix pour créer une couverture complète et l'utilisation correcte d'une antenne omnidirectionnelle améliorera la distance, la force et la pénétration de votre signal transmis.

Votre choix d'antenne omnidirectionnelle sera essentiel pour les performances optimales de votre produit ou de votre réseau. Une évaluation minutieuse des caractéristiques et des propriétés des antennes omnidirectionnelles, comme décrit ci-dessous, aidera à répondre aux exigences physiques, mécaniques et environnementales nécessaires à un déploiement réussi.

Principales caractéristiques et caractéristiques de l'antenne omni:

• Cette classe d'antenne est avantageuse car la majorité de son énergie est transmise horizontalement dans toutes les directions, plutôt que vers le ciel ou vers la terre où elle serait gaspillée.
• Une antenne omnidirectionnelle a un motif d'antenne distinctif à 360 degrés qui est circulaire sur l'axe horizontal et en forme de beignet en 3D.
• Le rétrécissement de la largeur de faisceau d'une antenne omnidirectionnelle, la zone à partir de laquelle la majeure partie de la puissance de l'antenne est émise, peut augmenter la couverture horizontale et les distances de communication qui peuvent être atteintes, bien que la couverture sous l'antenne devienne limitée.
• La polarisation d'une antenne omnidirectionnelle  est généralement linéaire verticalement, bien qu'il soit également possible d'avoir des antennes omnidirectionnelles à polarisation circulaire.

Avantages et inconvénients de l'antenne omnidirectionnelle

Les antennes omnidirectionnelles présentent un certain nombre d'avantages et d'inconvénients notables.

• Leur champ à 360 degrés les rend faciles à installer et ils peuvent même être montés à l'envers depuis les plafonds.
• En cas de changement de réseau, vous êtes moins susceptible de devoir repositionner ou ajuster ces antennes car elles émettent et reçoivent des signaux dans toutes les directions.
• Leur modèle de rayonnement les rend également favorables à une utilisation en intérieur ou pour la fixation sur des appareils mobiles comme les talkies-walkies.
• Comme mentionné ci-dessus, avec une antenne omnidirectionnelle, une longue portée peut être obtenue en rétrécissant la largeur du faisceau, et les espaces en dessous peuvent être corrigés en utilisant une inclinaison vers le bas pour fournir une plus grande couverture sous l'antenne qu'au-dessus.

Il existe également un certain nombre de faiblesses dans la conception de l'antenne omnidirectionnelle qui limiteront l'utilisation et les performances de ces antennes à moins qu'elles ne soient surmontées.

• En raison de la forme bulbeuse du diagramme d'antenne omnidirectionnel, la couverture sous l'antenne est souvent médiocre. Cela peut être particulièrement prononcé si l'antenne est montée en hauteur.
• Les antennes omnidirectionnelles peuvent être sensibles aux interférences car elles reçoivent des signaux dans toutes les directions.
• Le gain de ces antennes est généralement inférieur à celui des antennes directionnelles comparables.
• Il peut être difficile d'obtenir une polarisation croisée avec ces antennes.

Antenne omnidirectionnelle vs antenne directionnelle:

Ce tableau rapide résume les principales différences entre une antenne directionnelle et les unités omnidirectionnelles.

Types d'antennes omnidirectionnelles

Ces antennes sont classées de différentes manières, ce qui donne lieu à un large éventail d'exemples d'antennes omnidirectionnelles parmi lesquelles vous pouvez choisir.

1. Les antennes dipôles sont simples et largement utilisées. Ils sont l'un des modèles originaux d'antennes, créé par Heinrich Rudolph Hertz, la première personne à prouver l'existence des ondes électromagnétiques! Ils sont réalisés par l'orientation de bout en bout de deux conducteurs avec la ligne d'alimentation au milieu.
2. Les antennes omnidirectionnelles monopolaires ou les antennes à plan de masse sont essentiellement la moitié d'une antenne dipôle et se composent d'une tige droite montée perpendiculairement à un plan de masse conducteur.
3. Les antennes fouet sont fabriquées à partir d'un fil ou d'une tige flexible et sont un type d'antenne monopolaire. Ils ont un diagramme de rayonnement omnidirectionnel.
4. Antenne Ducky en caoutchouc. L'antenne Rubber Duck est une autre variante monopolaire et se compose d'un fil hélicoïdal en forme de ressort scellé dans du caoutchouc ou du plastique. Il est relativement faible et donc mieux conçu pour une utilisation en intérieur où seule une petite couverture est nécessaire. Ils sont souvent connectés à des routeurs WiFi domestiques.
5. Les antennes Discone sont omnidirectionnelles et polarisées verticalement. Ils se composent d'un disque monté verticalement avec un cône en dessous.
6. Les antennes halo sont des antennes dipôles omnidirectionnelles qui ont été incurvées pour former une boucle horizontale avec un espace au-dessus du point d'alimentation. Ils sont polarisés horizontalement.
7. Antenne cadre horizontale Ces antennes montées horizontalement sont de conception d'antenne omnidirectionnelle plus ancienne mais très efficace, de forme carrée, rectangulaire, triangulaire ou delta.
8. Les antennes araignées sont un type efficace d'antenne extérieure omnidirectionnelle résistante aux intempéries en fibre de verre et en fil de fer et peuvent même être utilisées pour une utilisation portable car elles sont légères.
9. Les antennes à pales omnidirectionnelles sont principalement utilisées dans l'aviation en raison de leur conception aérodynamique. Ce sont des antennes unipolaires planes à large bande passante.

Applications des antennes omnidirectionnelles

Sous réserve d'une planification, d'une évaluation ou d'une étude de site appropriée pour votre configuration de radiofréquence, les antennes omnidirectionnelles fonctionnent bien dans une gamme d'applications. Les caractéristiques distinctives de ces antennes les rendent indispensables dans les systèmes sans fil lorsqu'elles sont correctement déployées. Les utilisations des antennes omnidirectionnelles peuvent être largement divisées en applications extérieures et intérieures.

Extérieur

Avec la meilleure antenne omnidirectionnelle, l'utilisation en extérieur est avantageuse car leur couverture panoramique permet l'itinérance nécessaire pour trouver un signal et elles sont généralement compatibles avec une gamme de stations de base et de points d'accès.

Cela rend l'antenne WiFi omnidirectionnelle extérieure, particulièrement recherchée pour l'accès WiFi public dans les établissements d'accueil et de loisirs. Ils sont souvent utilisés dans le cadre de solutions Wi-Fi point à multipoint, par exemple dans les parcs ou pour couvrir une grande propriété comme une ferme ou un ranch. Une antenne omnidirectionnelle pour les propriétaires de caravanes ou une antenne marine omnidirectionnelle facilite la transmission du signal dans un endroit éloigné et exploite également les avantages de mobilité de cette classe d'antenne. Avec un montage approprié, les antennes omnidirectionnelles peuvent être utilisées avec des talkies-walkies, sur des véhicules, et les antennes WiFi omnidirectionnelles sont souvent installées dans les appareils mobiles.

Ces antennes extérieures peuvent également être adaptées pour une couverture longue distance à l'aide de l'effet « pancake », où la largeur du faisceau est réduite. Une ligne de vue claire est essentielle pour y parvenir.

Intérieur

Ces antennes sont généralement le premier choix pour la propagation RF en intérieur et peuvent être montées discrètement au plafond ou au mur. La couverture d'une antenne omnidirectionnelle de 2,4 GHz peut être affectée par des obstructions solides ou des interférences, mais les antennes WiFi ont généralement une pénétration de signal suffisante pour les murs et sont donc utilisées avec succès pour étendre l'accès WiFi à l'intérieur des bâtiments, comme nous l'explorons ci-dessous. Lorsque vous montez une antenne omni à l'intérieur, montez-la au centre du plafond à l'envers. Alternativement, le montage d'une  antenne omnidirectionnelle traversante présente l'avantage d'une antenne correctement montée qui n'est pas encombrée par des fils. Placer une antenne omnidirectionnelle dans les greniers aidera également à obtenir une couverture dans toute une propriété.

Antennes WiFi omnidirectionnelles 2,4 GHz

Les antennes omnidirectionnelles sont une classe d'antenne clé pour la communication sans fil à 2,4 GHz.

Qu'est-ce que la fréquence 2,4 GHz? La fréquence 2,4 GHz est très utilisée pour les communications sans fil car il s'agit d'une bande sans licence. Cela signifie que contrairement à celles des réseaux cellulaires, cette fréquence est gratuite! Les bandes ISM, dont la fréquence clé est de 2,4 GHz, sont des parties du spectre des fréquences radioélectriques qui ont été désignées à des fins industrielles, scientifiques et médicales.

Pourquoi la fréquence 2,4 GHz est-elle importante?

La fréquence 2,4 GHz a maintenant été largement appropriée pour la communication sans fil. Les avantages du réseau sans fil à 2,4 GHz comprennent une bonne portée et une bonne pénétration par rapport aux fréquences plus élevées sans perte significative de vitesse et de performance des connexions. L'adoption par la WiFi Alliance de cette fréquence pour le WiFi, comme indiqué dans les spécifications de la norme 802.11b/g/n, a conduit à une utilisation en plein essor. Cependant, le trafic intense a rendu la fréquence 2,4 GHz sujette aux interférences d'objets apparemment inoffensifs tels que les téléphones sans fil, les moniteurs pour bébé et les fours à micro-ondes.

Une antenne WiFi omnidirectionnelle est un élément clé de la mise en place d'un réseau WiFi extérieur ou intérieur avec une bonne couverture globale à la fréquence 2,4 GHz une fois connectée avec  un câble coaxial à impédance adaptée à un routeur ou à un point d'accès. Ces antennes WiFi peuvent être des antennes mono, doubles ou multibandes. Une  antenne omnidirectionnelle bi-bande pour le WiFi est capable de fonctionner à la fois dans les bandes de fréquences 2,4 GHz et 5 GHz.

Considérations relatives à l'utilisation d'une antenne WiFi omnidirectionnelle à l'intérieur.

L'environnement intérieur peut affecter considérablement la propagation sans fil en raison des multiples matériaux et surfaces qui le composent. Ces obstructions absorbent non seulement les signaux de radiofréquence, mais les réfléchissent, les réfractent et les diffractent, ce qui contribue à la génération de plusieurs chemins en plus du signal primaire initialement transmis.

Cet effet de trajets multiples peut entraîner une dégradation du signal primaire, car le trajet multiple est généralement retardé et reçu après le signal primaire direct. C'est ce qu'on appelle l'étalement du retard et augmente en fonction des types de matériaux présents. Le bois a moins de perte de propagation sans fil que des matériaux comme le béton. Les revêtements de sol et les conduits métalliques sont réfléchissants et génèrent plus de trajets multiples, ce qui signifie que les environnements industriels sont susceptibles d'être plus touchés par ce problème que les environnements domestiques. L'expérience globale de l'utilisateur se traduira par un débit de données réduit et des performances médiocres.

L'effet de ce type d'interférence sans fil est moins important dans les environnements proches de la ligne de mire où les points d'accès sont visibles par l'antenne et où la communication directe peut surmonter tout écho de trajets multiples présent. En l'absence de ligne de visée, les signaux directs sont beaucoup moins distincts et les interférences peuvent être plus importantes.

Les problèmes d'interférence WiFi ne sont pas seulement résolus en augmentant la puissance de l'antenne, mais aussi en analysant la qualité du signal, le positionnement de l'antenne et la disposition spatiale de l'environnement intérieur. Les matériaux de construction et la fabrication peuvent également limiter la pénétration des signaux WiFi à travers les murs ou les sols.

Foire aux questions sur les antennes omnidirectionnelles 2,4 GHz

Comment augmenter le gain d'une antenne omnidirectionnelle?

Contrairement aux antennes directionnelles qui peuvent concentrer l'énergie RF dans une direction spécifique, les antennes omnidirectionnelles distribueront toute augmentation de puissance dans toutes les directions. Pour qu'une antenne omnidirectionnelle atteigne une différence notable dans l'intensité du signal, l'alimentation supplémentaire ou le rétrécissement de la largeur du faisceau produira les augmentations de gain les plus significatives. Si vous augmentez l'alimentation à une antenne omnidirectionnelle de 2,4 GHz, un fonctionnement sûr et légal est essentiel. Aux États-Unis, la FCC stipule que la puissance maximale injectée dans une antenne ISM ne doit pas dépasser 1 watt.

La limite de la puissance isotrope rayonnée équivalente (EIRP) est fixée à 36 dBm ou 4 watts. À 2,4 GHz, le gain peut être augmenté au-delà de cette limite EIRP, mais cela doit s'accompagner d'une diminution de la puissance d'entrée de 1 dBm pour chaque augmentation de 3 dBm du gain d'antenne.

Comment monter une antenne WiFi omnidirectionnelle extérieure?

• Les antennes omnidirectionnelles 2,4 GHz sont généralement montées dans une orientation verticale, idéalement pointant vers le haut, conformément aux instructions spécifiques du fabricant pour l'antenne achetée. Ceux-ci sont idéalement placés au milieu et légèrement au-dessus de la zone de couverture souhaitée. Le câble d'antenne doit toujours être connecté par le bas.
• Montez votre antenne en hauteur et à l'abri des structures solides en béton ou en acier qui peuvent provoquer des réflexions qui réduisent les performances de l'antenne.
• Il est préférable de placer les antennes dans la ligne de mire sans obstructions qui peuvent bloquer le chemin du signal de radiofréquence. Pour ce faire, il est préférable de s'assurer que toutes les antennes clientes sont directement visibles.
• L'antenne ne doit pas être montée à proximité de sources d'alimentation haute tension telles que les lignes électriques, qui peuvent provoquer des interférences dues au bruit électrique ou à des arcs électriques mortels.
• Pour éviter les pertes de signal du câble coaxial de l'antenne, sa longueur doit être aussi courte que possible. Pour ce faire, il peut être nécessaire de rapprocher la station de base ou le module radio de l'antenne.
• Les connexions extérieures de l'antenne doivent être entièrement recouvertes d'un ruban adhésif résistant aux intempéries approprié.
• La stabilité du support de votre antenne omni extérieure est essentielle car les intempéries peuvent provoquer un désalignement de l'antenne si elle est mal fixée. Même un petit déplacement dans le positionnement de votre antenne omni peut entraîner une perte partielle de signal. Assurez-vous que tous les éléments de vis de votre support sont bien serrés.
• Comme indiqué dans le Code national de l'électricité (NEC), les directives, la mise à la terre correcte d'une antenne extérieure omnidirectionnelle est nécessaire pour son fonctionnement en toute sécurité et peut même améliorer les performances. La mise à la terre empêche les décharges électriques dangereuses de l'antenne en cas de foudre, d'électricité statique ou de contact avec des fils sous tension. Il existe différentes façons de le faire, mais le plus souvent, un câble de terre est acheté et attaché.

Comment connecter une antenne WiFi omnidirectionnelle externe à mon routeur?

Les antennes omnidirectionnelles externes peuvent augmenter la qualité, la couverture et la vitesse du signal WiFI, ce qui en fait une solution souhaitable pour améliorer le WiFi dans votre maison ou votre entreprise.

Comme le WiFi peut fonctionner sur les fréquences 2,4 GHz ou 5 GHz, il vaut la peine de se procurer une antenne omnidirectionnelle bi-bande qui fonctionnera sur les deux fréquences.

Les routeurs dotés d'antennes amovibles les connectent souvent à l'aide de connecteurs SMA ou TNC, de sorte que votre antenne externe aura besoin d'un connecteur ou d'un adaptateur complémentaire.

Il suffit de dévisser l'antenne du routeur existante et de visser votre appareil de remplacement. Une antenne omni-WiFi extérieure peut être connectée de la même manière à l'aide d'un câble coaxial adapté avec un connecteur approprié. Si vous vous connectez via un câble, la ligne entre l'antenne et le routeur doit être aussi courte que possible afin de minimiser les pertes de signal le long de la ligne.

Comment puis-je réaliser une étude de site?

Une étude de site est une partie essentielle du déploiement d'un réseau WiFi et vous aidera à obtenir la couverture dont vous avez besoin. L'omission de cette étape est une cause fréquente des performances sous-optimales d'un réseau sans fil.

Une étude de site peut être:

• Passif: lorsque l'enquête effectuée est « en écoute seule » et n'est pas associée à un point d'accès sans fil.
• Actif: avec points d'accès en cours d'utilisation et suivi des taux de transfert de données.
• Prédictive: modélisation logicielle entreprise à distance sur la base des informations existantes sur la zone de couverture proposée.

Vous devrez tenir compte des éléments suivants:

1. Comment le réseau WiFi proposé sera utilisé (par exemple pour la VoIP)
2. Le type d'établissement (industriel, commercial, hôtelier ou résidentiel).
3. S'il s'agit d'un emplacement à l'intérieur d'un bâtiment, le nombre d'étages et les matériaux utilisés pour sa fabrication (béton, poutres métalliques, bois, etc.). Des plans ou des cartes doivent être utilisés pour planifier l'enquête et noter où la couverture est pratiquement nécessaire.

Une visite approfondie de l'emplacement proposé pour le réseau sans fil est nécessaire pour l'inspection visuelle des obstructions potentielles et l'identification des points de montage et d'accès potentiels de l'antenne. Prenez note de toute infrastructure réseau existante.

Identifiez la zone de couverture requise et les points d'accès nécessaires. Ceux-ci peuvent ensuite être vérifiés à l'aide d'un ordinateur portable doté d'un logiciel propriétaire qui fournit les débits de données, la force et la qualité du signal au point d'accès et à mesure que vous vous éloignez.

Toutes les constatations doivent être documentées, avec l'emplacement provisoire des points d'accès sur une copie des plans du bâtiment ou de la propriété. Cette opération ne doit être effectuée qu'une fois que vous êtes assuré d'une couverture de signal adéquate.

Arrondi

L'antenne omnidirectionnelle est une solution facile à installer pour  les réseaux sans fil intérieurs et extérieurs. L'utilisation de la bande ISM 2,4 GHz  a permis aux antennes omnidirectionnelles d'être utilisées dans une gamme d'applications WiFi couvrant l'ensemble de l'activité domestique, commerciale et industrielle.

Comme pour une grande partie du trafic radio à 2,4 GHz, les antennes WiFi omnidirectionnelles peuvent être soumises à des interférences qui provoquent une transmission inférieure à celle attendue. Les problèmes sont souvent évités par une étude de site diligente pour s'attaquer aux obstacles, à la conception optimale de l'antenne et à la puissance, et à trouver l'emplacement qui permettra d'obtenir les meilleures performances de cette classe d'antennes polyvalente.

POUR EN SAVOIR PLUS:

• 2,4 GHz | Wi-Fi | Antennes Bluetooth
• Bi-bande 2,4 GHz | Antennes 5 GHz
• Équipement de montage d'antenne
• Câbles et adaptateurs d'antenne