Antennes 2,4 GHz: applications, types et adéquation à l'IoT

Les antennes 2,4 GHz sont des composants essentiels dans le vaste monde de la communication sans fil. Ils sont devenus de plus en plus pertinents en raison du mouvement en plein essor de l'Internet des objets (IoT). Cet article met en lumière les applications et les technologies sans fil compatibles des antennes 2,4 GHz, les types disponibles et leur aptitude à des efforts IoT spécifiques. Entrons dans le vif du sujet.

Applications et technologies sans fil compatibles

• Wi-Fi (IEEE 802.11b/g/n): Le Wi-Fi est l'une des utilisations les plus répandues du spectre 2,4 GHz. De nombreux appareils tels que les smartphones, les ordinateurs portables et les routeurs utilisent des antennes 2,4 GHz pour des connexions stables et de longue portée. Alors que les routeurs bi-bande utilisent également le spectre 5 GHz, 2,4 GHz est préféré pour une couverture plus large.
• Bluetooth: Principalement utilisé pour la communication à courte portée entre des appareils tels que des écouteurs, des smartphones et des montres intelligentes, Bluetooth exploite la fréquence 2,4 GHz pour ses opérations.
• Zigbee & Thread: Dans le domaine des maisons intelligentes et de l'IoT, les réseaux Zigbee et Thread sont des choix populaires. Ces protocoles de communication sans fil à faible consommation d'énergie utilisent des antennes 2,4 GHz pour connecter une myriade d'appareils tels que des ampoules intelligentes, des thermostats et des capteurs de sécurité.

Types d'antennes 2,4 GHz

1. Antennes dipôles: Souvent appelées antennes « canard en caoutchouc », elles sont standard avec de nombreux routeurs Wi-Fi. Ils sont omnidirectionnels, c'est-à-dire qu'ils émettent le signal dans toutes les directions horizontales.
2. Antennes directionnelles: Contrairement aux antennes omnidirectionnelles, celles-ci focalisent les signaux dans une direction spécifique. Les antennes Yagi, patch et parabolique en sont des exemples populaires. Ils sont idéaux pour les connexions point à point ou l'extension de la couverture sans fil dans une direction particulière.
3. Antennes monopolaires: Elles sont similaires aux antennes dipôles, mais ont un plan de masse pour diriger le signal vers le haut. On les trouve souvent dans des applications où l'espace est une contrainte.
4. Antennes PCB: Comme leur nom l'indique, ces antennes sont intégrées dans les PCB (Printed Circuit Boards) et sont courantes dans les appareils compacts comme les modules Wi-Fi dans les appareils IoT.

Adéquation à des applications IoT spécifiques

Compte tenu de la diversité des applications de l'IoT, le choix de l'antenne dépend d'exigences spécifiques:

• Maisons intelligentes: Les appareils domestiques intelligents basés sur Zigbee, Thread ou Wi-Fi utilisent généralement des antennes PCB ou dipôle en raison de leur taille compacte et de leur nature omnidirectionnelle.
• IoT industriel (IIoT): Dans les usines ou les vastes installations industrielles, les antennes directionnelles peuvent être plus adaptées. Ils peuvent étendre la couverture à de plus longues distances et assurer des connexions stables au milieu des interférences potentielles.
• IoT agricole: Pour les terres agricoles tentaculaires, une combinaison d'antennes omnidirectionnelles pour les connexions locales (comme les capteurs de sol) et d'antennes directionnelles pour les connexions entre équipements distants peut être optimale.
• Technologie portable: Les appareils tels que les montres intelligentes ou les bracelets de fitness utilisent des antennes compactes, souvent de type PCB intégré, en raison de leur espace limité.

Bande de fréquences ISM et attribution

ISM signifie bande de fréquences industrielle, scientifique et médicale.

Il s'agit d'une bande de fréquences radio et micro-ondes regroupée autour de 2,4 GHz, réservée et désignée pour les équipements industriels, scientifiques et médicaux qui utilisent les RF. Les équipements industriels tels que les appareils IRM, les équipements de test et certains radiotélescopes utilisent cette bande de fréquences ISM. Les appareils grand public plus petits tels que les fours à micro-ondes, les systèmes de porte de garage, les téléphones sans fil, les routeurs sans fil et les souris sans fil sont également conçus pour fonctionner à  des fréquences d'environ 2,4 GHz.

La plupart des appareils de télécommunication fonctionnent à une fréquence beaucoup plus basse que 2,4 GHz. Le fait que d'autres appareils ne fonctionnent qu'à une certaine gamme de fréquences, dans ce cas, l'ISM, réduit les interférences avec les fréquences de télécommunication. Cela signifie que l'utilisation simultanée d'un routeur sans fil et d'un téléphone portable n'aura aucune interférence l'une avec l'autre.

2,4 GHz n'est pas la seule fréquence ISM. Ce n'est que le plus courant car il n'est pas nécessaire d'obtenir une licence pour les appareils pour l'utiliser. D'autres fréquences ISM peuvent atteindre 24,125 GHz ou même 13,56 MHz. En fonction de l'emplacement et de l'acceptation locale, les autorités peuvent attribuer des fréquences radio ISM avec un peu de flexibilité.

L'attribution des fréquences radioélectriques ISM est stipulée par l'Union internationale des télécommunications (UIT). L'UIT a documenté un tableau mondial d'allocation de l'ISM qui varie légèrement selon la région. Les utilisateurs de l'ISM doivent accepter les conditions et réglementations établies pour garantir la sécurité et éviter les interférences.

Conclusion

L'omniprésence des antennes 2,4 GHz dans le paysage du sans fil et de l'IoT souligne leur importance. Reconnaître les technologies compatibles, comprendre les différents types d'antennes et les adapter aux applications IoT garantit des performances et une connectivité optimales. À mesure que l'écosystème de l'IoT continue de s'étendre, la pertinence et l'innovation autour de ces antennes augmenteront également

Antennes directionnelles 2400MHz

Les types d'antennes directionnelles 2400 MHz les plus populaires pour  l'extérieur résistant aux intempéries sont Yagi, Parabolique Grid ou Dish (Parabolique est le meilleur pour le point à point à longue portée) et Sectoral. Les antennes panneau et patch sont des types d'antennes sectorielles qui sont plus esthétiquement attrayantes et sont donc bien adaptées à l'intérieur.

1. Principales caractéristiques des antennes directionnelles par rapport aux antennes omnidirectionnelles

• Gain élevé: L'un des principaux avantages des antennes directionnelles est leur gain élevé, ce qui signifie qu'elles peuvent transmettre ou recevoir des signaux sur de plus grandes distances.
• Largeur de faisceau étroite: Les antennes directionnelles ont une largeur de faisceau plus étroite:  Plus la largeur de faisceau est étroite, plus elle convient aux liaisons point à point à longue portée.  Leur diagramme de rayonnement focalisé garantit que le signal est fort et clair dans la direction souhaitée, réduisant ainsi les interférences provenant de sources indésirables.  Les antennes avec une largeur de faisceau quelque peu étroite, telles que Yagi et Sectoral, sont idéales pour les liaisons point à multipoint. Une largeur de faisceau plus étroite réduit le « bruit du signal » (interférences provenant d'autres réseaux WiFi et d'appareils sans fil tiers), ce qui se traduit par des performances beaucoup plus élevées de l'appareil connecté à l'antenne, en particulier par rapport aux antennes omnidirectionnelles, qui captent 360 degrés de bruit de signal.
• Polarisation: Il s'agit de l'orientation des ondes radio. Les antennes directionnelles peuvent être polarisées verticalement ou horizontalement, ou même circulairement, selon l'application.
• Rapport avant-arrière: Un rapport avant-arrière plus élevé indique que l'antenne rayonne un minimum d'énergie de l'arrière, en se concentrant principalement sur l'avant.
• Étanchéité: Pour les applications extérieures, ces antennes sont généralement conçues pour résister à diverses conditions environnementales.

2. Protocoles sans fil à 2,4 GHz

À la fréquence 2,4 GHz, plusieurs protocoles sans fil sont opérationnels, conçus pour diverses tâches allant des applications de réseau personnel à courte portée aux réseaux plus étendus. Voici les principaux protocoles sans fil qui utilisent la bande 2,4 GHz:

1. Wi-Fi (IEEE 802.11b/g/n): Peut-être le plus connu, ce protocole facilite les réseaux locaux sans fil. Les appareils utilisant ce protocole peuvent transmettre des données à des vitesses élevées, adaptées à la navigation sur Internet, au streaming vidéo, etc.
2. Bluetooth (y compris Bluetooth classique et BLE): Ce protocole est conçu pour l'échange de données à courte portée entre les appareils, comme les smartphones et les écouteurs.
3. Zigbee: Souvent utilisé dans les applications de maison intelligente, Zigbee permet aux appareils de créer un réseau maillé, où les données peuvent passer d'un appareil à un autre.
4. NFC (Near Field Communication): Bien qu'il fonctionne principalement sur 13,56 MHz, certaines applications peuvent passer à la bande 2,4 GHz.

3. Applications et implications de l'IoT

Les antennes directionnelles 2,4 GHz sont utilisées dans de nombreuses applications:

1. Services haut débit sans fil: Il s'agit d'un accès Internet longue portée, en particulier dans les zones difficiles d'accès par les services filaires traditionnels.
2. Surveillance vidéo: Les caméras de sécurité sans fil utilisent souvent des antennes 2,4 GHz pour transmettre des flux vidéo en temps réel.
3. IoT (Internet des objets): les appareils des maisons intelligentes, de l'IoT industriel, des applications de santé et des appareils portables utilisent couramment cette bande. Ces antennes peuvent transmettre des données à partir de capteurs, d'actionneurs et d'autres appareils IoT sur un réseau.
4. Réseaux de pontage: Pour connecter deux réseaux distincts sur une certaine distance, les antennes directionnelles 2,4 GHz peuvent servir de ponts.
5. Communication par drone: De nombreux drones fonctionnent sur la fréquence 2,4 GHz pour la communication entre la télécommande et le drone.

4. Types d'antennes directionnelles 2,4 GHz

1. Antenne Yagi-Uda: Souvent simplement appelé « Yagi », ce type a un motif de rayonnement unidirectionnel spécifique. Il se caractérise par une longue flèche avec plusieurs éléments.
2. Antennes patch ou panneau: Ces antennes plates et rectangulaires sont souvent utilisées pour des applications murales ou sur poteau.
3. Antennes paraboliques: Celles-ci utilisent un réflecteur parabolique pour concentrer les ondes radio dans un faisceau, offrant un gain élevé et un diagramme de rayonnement étroit.
4. Antennes sectorielles: Elles offrent une couverture plus large, en forme d'arc, idéale pour couvrir un secteur d'une région circulaire.

Antennes WiFi omnidirectionnelles 2,4 GHz

Antennes dipôles: 2,4 GHz

Les antennes dipôles sont les antennes RF les plus populaires et les plus simples. Ils tirent leur nom de l'arrangement bilatéral de deux éléments conducteurs sur un axe commun séparés par un isolant. L'impédance et  la fréquence des conducteurs sont généralement déterminées par la longueur des conducteurs.

La fréquence la plus courante pour les antennes dipôles est la bande de fréquence 2,4 GHz qui est la bande non seulement du WiFi et du Bluetooth, mais également la  bande de fréquence industrielle, scientifique et médicale (ISM).

Propriétés des antennes dipôles

Les antennes dipôles offrent une polarisation fiable,  des diagrammes de rayonnement omnidirectionnels et des performances constantes. Le plan de masse ou la taille du boîtier ne déterminera généralement pas le diagramme de rayonnement de l'antenne dipôle. En effet, l'antenne dipôle a deux bras qui ont des courants équilibrés, ce qui signifie qu'il y a peu de flux de courant sur le châssis ou le plan de masse. La bordée de l'antenne émet généralement la majeure partie de l'énergie, ce qui donne un motif de rayonnement semblable à un beignet. L'antenne est également isolée du plan de masse qui est la boîte métallique qui fonctionne comme le châssis.

Appareils Bluetooth

Les appareils Bluetooth fonctionnent dans la bande 2,4 GHz s'ils sont utilisés dans les réseaux personnels à courte portée. Le protocole Bluetooth est divisé en 80 canaux, chacun d'une largeur de 1 MHz afin d'éviter les interférences avec d'autres protocoles de la bande 2,45 GHz. Le protocole change également de canal jusqu'à 1600 fois en une seconde. La plupart des antennes Bluetooth utilisent des antennes dipôles omnidirectionnelles, bien qu'il y en ait un nombre important qui utilisent des antennes 2,4 GHz pour leurs connexions.

Internet des objets (IoT)

La plupart des  appareils IoT ont très peu de place pour les antennes, ce qui signifie que les appareils tels que les détecteurs de bruit, les moniteurs de vibrations ou les étiquettes de vêtements doivent être livrés dans de petits emballages. De nombreuses antennes dotées de fréquences inférieures à 5,5 GHz sont susceptibles d'être très inefficaces lorsqu'elles sont placées dans de minuscules boîtiers. Cependant, la bande 2,4 GHz qui est utilisée pour des technologies telles que Wi-Fi, Zigbee et Bluetooth fonctionne bien même dans de petits boîtiers. Cela rend les antennes sur le 2,4 GHz très efficaces lorsqu'elles sont utilisées sur des appareils IoT.

Caractéristiques de l'antenne dipôle 2,4 GHz

Une  antenne dipôle 2,4 GHz est un type d'antenne dipôle qui peut recevoir et transmettre des signaux de fréquence radio entre 2400 et 2500 MHz, qui est une fréquence de bande ISM sans licence. Les antennes dipôles sont des antennes de base composées de deux éléments conducteurs et d'une ligne d'alimentation. Lorsque le courant circule via la ligne d'alimentation à travers les éléments de l'antenne filaire, ils deviennent résonnants et rayonnent de l'énergie électromagnétique à leur fréquence spécifique. Les signaux radiofréquence reçus feront résonner l'élément et l'énergie est conduite sous forme de courant vers et vers la ligne d'alimentation. Les éléments rayonnants dipolaires sont généralement sur le même plan et divisés par la connexion de la ligne d'alimentation. Les propriétés et les performances de l'antenne peuvent être modifiées par des ajustements de nuances dans la longueur et l'orientation des éléments.

Il existe une large gamme d'antennes dipôles de 2,4 GHz qui sont basées sur la longueur d'onde à 2,4 GHz. À 2,4 GHz, la longueur d'onde est d'un peu plus de 12 centimètres. Les types comprennent:

• Les antennes dipôles demi-longueur d'onde 2,4 GHz ont des éléments conducteurs avec une longueur de filet égale à la moitié de la longueur d'onde à 2,4 GHz (~6 cm). Ils sont généralement nourris au centre.
• Les antennes dipôle quart d'onde 2,4 GHz sont des conceptions plus compactes dont l'élément d'antenne représente un quart de la longueur d'onde de 2,4 GHz (~3 cm).
• Les antennes dipôles courtes de 2,4 GHz ont un fil d'antenne d'une longueur plus courte que la longueur d'onde.
• Les antennes dipôles 2,4 GHz pliées ont l'élément dipôle replié sur lui-même pour créer une boucle qui n'est interrompue que par la ligne d'alimentation de l'antenne.

Types et applications des antennes dipôles 2,4 GHz

La simplicité de la conception de l'antenne dipôle signifie qu'elle est très polyvalente et adaptable à une gamme d'applications. La longueur d'onde de 2,4 GHz signifie également que l'on peut créer des antennes dipôles qui ne sont pas excessivement grandes, ce qui en fait une option pratique et portable pour améliorer la connectivité dans une variété de contextes. Ces antennes sont également faciles à manipuler et à installer pour les utilisateurs dans le cadre de produits et de solutions sans fil destinés aux consommateurs.

Principaux types d'antennes dipôles 2,4 GHz

[A] Les antennes omnidirectionnelles émettent et reçoivent des signaux de radiofréquence 2,4 GHz dans toutes les directions dans le plan horizontal. En fonction de leur gain (qui peut être inférieur à celui des antennes directionnelles car leur faisceau n'est pas focalisé), elles peuvent être utilisées pour fournir une couverture intérieure et extérieure étendue. Ils sont fournis avec une gamme d'options de montage, y compris le montage magnétique.

[B] Les antennes Rubber Duck ont une partie ou la totalité de l'élément de l'antenne enroulée de manière hélicoïdale pour produire une antenne élastique qui est généralement recouverte de caoutchouc ou de plastique.

[C] Les antennes tronquées sont des unités extrêmement compactes dont l'élément principal est enroulé pour créer une taille plus petite.

Ces antennes sont également dotées d'un connecteur intégré qui facilite la connexion directe à un appareil radio ou à un câble d'antenne coaxial. Il peut s'agir d'un  connecteur à angle droit, articulé ou rotatif. Les connecteurs à cette fréquence sont généralement RP-SMA, mais peuvent également être  de type SMA, TNC ou N selon les besoins. Ils sont régulièrement adaptés à l'impédance de 50 Ohms et sont donc compatibles avec les câbles et adaptateurs d'antenne standard.

Étant donné que la fréquence 2,4 GHz n'est pas soumise à une licence ou à d'autres restrictions réglementaires, cette fréquence est utilisée par une grande variété d'applications et de protocoles de réseau sans fil. Il a également l'avantage de fournir une bonne portée et une bonne couverture intérieure en raison de la pénétration des ondes radio à cette fréquence. Cela signifie qu'une antenne dipôle générique de 2,4 GHz peut être intégrée dans une variété de technologies pour optimiser l'utilisation de la radio. Voici les principales technologies qui utilisent la bande 2,4 GHz pour la mise en réseau:

1. Antennes dipôles 2,4 GHz pour le WiFi

La norme de réseau local sans fil 802.11 produite par l'Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) est connue et commercialisée sous le nom de WiFi. Depuis sa première sortie à la fin des années 1990, il a connu 5 versions dont la dernière, le WiFi 6 (802.11ax), est attendue fin 2020. Le WiFi a pris la tête des réseaux sans fil à haut débit et à haut débit. Les appareils compatibles peuvent utiliser le Wi-Fi avec des débits de données à 2,4 GHz allant jusqu'à 54 Mbps (802.11g). Les données sont transmises via l'un des onze canaux ou sous-bandes aux États-Unis, avec un nombre plus élevé de canaux de fréquence de 20 MHz disponibles en Europe et en Asie. Les normes Wi-Fi 802.11 spécifient la technologie spécifique et les techniques de modulation qui facilitent le transfert de données. Bien que le WiFi puisse fonctionner à la fois sur les  fréquences 5 GHz et 2,4 GHz, la fréquence 2,4 GHz offre une plus grande couverture et une meilleure pénétration du signal. La majorité des versions WiFi prendront en charge cette fréquence, à savoir:

• 802.11b
• 802,11 g
• 802.11n

Une antenne dipôle externe peut être utilisée avec des amplificateurs de signal WiFi, des répéteurs et des points d'accès comme décrit ci-dessous pour améliorer la qualité et la vitesse de la connectivité WiFi.

2. Antennes dipôles 2,4 GHz pour Bluetooth

Bluetooth est une technologie qui fournit une mise en réseau personnelle à courte portée pour un large éventail d'appareils et d'appareils compatibles. Il utilise la bande de fréquence 2,4 GHz selon une spécification propriétaire basée sur le protocole IEEE 802.15.1. Le groupe d'intérêt spécial Bluetooth supervise l'élaboration de normes de réseau sans fil Bluetooth ainsi que la spécification et la certification des appareils compatibles. Il dispose de plusieurs classes qui varient dans leur puissance maximale autorisée et l'autonomie qui peut être atteinte. La plupart des appareils compatibles Bluetooth sont des appareils de classe 2 alimentés par batterie. La connectivité à courte portée fournie a une faible consommation d'énergie et les réseaux maillés avec communication via des séquences de « nœuds » peuvent atteindre des distances supérieures à la portée standard de plusieurs dizaines de mètres. Les antennes dipolaires externes ou de remplacement 2,4 GHz peuvent être utilisées comme antennes Bluetooth dans une variété de projets. L'utilisation de ces antennes avec un connecteur en queue de cochon court permet une connexion directe aux circuits imprimés sur les dispositifs d'émission/réception Bluetooth qui portent les puces de circuit intégré propriétaires. L'utilisation d'une antenne Bluetooth fixée à l'extérieur avec un module Bluetooth augmentera sa portée de transmission et économisera de l'espace dans l'appareil. Les répéteurs Bluetooth avec des antennes externes à gain plus élevé peuvent également être utilisés pour augmenter la couverture du signal Bluetooth.

3. Antennes dipôle 2,4 GHz pour ZigBee

ZigBee est une technologie de réseau personnel qui dispose de nombreuses applications de maison intelligente en raison de sa faible consommation et de sa fonctionnalité à faible débit de données. Des débits de données compris entre 20 et 250 kbps prennent en charge des transmissions simples et courtes. Sa portée de transmission est limitée à moins de 100 mètres, ce qui est suffisant pour la « maison intelligente » ou les réseaux basés sur des capteurs maillés qui peuvent être créés avec lui. Les appareils en réseau sont équipés du module ZigBee et sont disponibles en trois classes:

1. Les dispositifs ou contrôleurs de coordination ZigBee sont utilisés pour programmer et contrôler le réseau.
2. Les périphériques de routeur ZigBee peuvent envoyer des données ultérieures du contrôleur aux nœuds en aval et recevoir des données des appareils finaux et les transmettre au contrôleur.
3. Les appareils finaux ZigBee peuvent transmettre de petites quantités de données au contrôleur.

Les antennes 2,4 GHz peuvent être utilisées dans les réseaux ZigBee pour étendre la portée du réseau ou améliorer la qualité du signal pour les appareils participants. L'environnement intérieur peut être difficile pour la propagation du signal avec une ligne de visée limitée, c'est pourquoi des antennes ZigBee externes peuvent être utilisées pour surmonter les obstacles et créer un réseau aux performances optimales.

Antennes dipôles 2,4 GHz pour les points d'accès

Un point d'accès (AP) est un concentrateur câblé Ethernet qui fournit une connectivité sans fil pour les appareils en réseau. Certains points d'accès ont des antennes internes, mais d'autres sont équipés d'antennes externes 2,4 GHz qui peuvent être échangées, afin d'améliorer encore la couverture du réseau. Les antennes peuvent être connectées avec un gain plus élevé ou via un câble d'antenne pour faciliter le montage dans une meilleure position à une distance du point d'accès. Une  antenne 2,4 GHz extérieure plus robuste et résistante aux intempéries peut être nécessaire. Le choix d'une antenne 2,4 GHz peut également être affiné par ses caractéristiques spécifiques (par exemple, directivité, diagramme de rayonnement), ce qui peut permettre d'économiser du temps et de l'argent lors du changement ou du déplacement de l'ensemble du point d'accès.

Antennes dipôle 2,4 GHz pour routeurs

La connexion d'une antenne à gain élevé à un routeur WiFi est une méthode clé pour améliorer la qualité et la vitesse du signal. Cependant, l'antenne doit pouvoir fonctionner selon la version du WiFi utilisée à la fois par le routeur et les appareils connectés. Toutes les versions du WiFi ne sont pas rétrocompatibles, ce qui signifie qu'un routeur doté d'une version plus récente du réseau WiFi ne parviendra pas à fournir une connectivité optimale s'il est connecté à un ordinateur portable doté d'une ancienne version du WiFi avec un débit de données limité. De plus, les routeurs qui fournissent à la fois une connectivité 2,4 GHz et 5 GHz peuvent nécessiter qu'une antenne externe 2,4 GHz soit connectée à un port 2,4 GHz pour fonctionner correctement.

Antennes dipôles 2,4 GHz pour répéteurs

Les répéteurs peuvent être utilisés pour recevoir, amplifier et diffuser un signal de réseau sans fil existant. En utilisant des antennes dipôles externes de 2,4 GHz, le signal répété peut être dirigé là où il est le plus nécessaire. L'antenne externe est généralement vissée dans le port du connecteur du répéteur ou via une longueur de câble d'antenne qui peut être utilisée pour positionner l'antenne là où nécessaire. Si vous utilisez un câble coaxial avec une antenne externe, le chemin du câble doit être aussi court que possible pour éviter  la perte de signal sur toute sa longueur.

Foire aux questions

• Puis-je utiliser une antenne dipôle 2,4 GHz pour améliorer la connectivité de ma caméra de vidéosurveillance sans fil ?

La connectivité de la télévision en circuit fermé sans fil sur votre propriété peut être affectée par les interférences par trajets multiples qui sont courantes à 2,4 GHz ou une mauvaise ligne de visée avec des obstructions variables. Un signal faible ou évanoui peut être amélioré par l'utilisation stratégique d'antennes dipôles à gain élevé de 2,4 GHz (jusqu'à 9 dB disponibles ici). Les antennes dipolaires externes de 2,4 GHz doivent être installées et mises en réseau à l'extérieur de votre bâtiment avec un câble d'antenne coaxial passant par le récepteur à l'intérieur. Une deuxième antenne doit être fixée à l'émetteur de la caméra pour amplifier son signal. Assurez-vous que l'antenne de réception est montée en hauteur avec une visibilité de l'émetteur de la caméra. Si vous n'avez qu'une seule antenne disponible, il est préférable de la connecter à l'antenne émettrice car une seule antenne de réception amplifiera tout, y compris les interférences présentes

• Puis-je utiliser une antenne dipôle externe de 2,4 GHz pour améliorer la connectivité WiFi de mon ordinateur portable ?

Un amplificateur d'antenne WiFi peut être équipé d'une antenne dipôle externe 2,4 GHz de bonne qualité pour améliorer la réception si la carte et l'antenne PCI WiFi intégrées ont de mauvaises performances et que la vitesse WiFi est lente. Les dongles avec une antenne externe ont un signal WiFi beaucoup plus fort.

Les amplificateurs WiFi USB peuvent être branchés sur un port USB 1, .1, 2.0 ou 3.0 compatible et certains modèles offrent un réseau multi-antennes et la possibilité de mettre à niveau la connectivité WiFi vers les protocoles les plus récents comme 802.11ac.

• Est-ce que 2,4 GHz est une fréquence utilisée pour l'Internet des objets (IoT) ?

La fréquence 2,4 GHz était candidate pour prendre en charge les réseaux IoT et M2M répandus  , mais son utilisation a été largement éclipsée par le réseau LP-WAN (Low Power Wide Area Networking) à des fréquences plus basses comme 915 MHz et 433 MHz. À ces fréquences, une couverture beaucoup plus grande peut être obtenue avec une grande pénétration du bâtiment et une faible consommation d'énergie grâce à des dispositifs basés sur des capteurs alimentés par batterie qui transmettent de petites quantités de données de manière peu fréquente. Des technologies qui, comme LoRa et SigFox, tirent parti de ces parties à basse fréquence du spectre.

En conclusion

Les antennes dipôles 2,4 GHz sont une solution flexible pour une connectivité fiable pour votre réseau local. La conception dipôle offre des performances constantes grâce au courant équilibré entre les deux éléments conducteurs de l'antenne. Il est important de se rappeler que lors de la sélection de votre antenne, vous devez vous assurer que le connecteur est compatible, d'autant plus que les connecteurs d'antenne SMA et RP-SMA largement utilisés pour cette fréquence semblent identiques extérieurement, mais ne sont pas en mesure de former une connexion électrique.

POUR EN SAVOIR PLUS:

• Wifi
• ZigBee
• Bandes ISM
• Internet des objets

Antennes Bluetooth

Antennes Bluetooth

Bluetooth est une technologie de communication sans fil utilisée pour échanger des données sur de courtes distances. Les antennes Bluetooth sont conçues pour être utilisées sur des appareils fonctionnant à 2,4 GHz. Les tailles vont des connexions miniatures aux connexions subminiatures, à l'aide  de connecteurs RP-SMA, SMA et U.FL. La taille et le type de câble varient en fonction du connecteur utilisé. La plupart des antennes Bluetooth sont omnidirectionnelles, mais les petites  antennes directionnelles de 2,4 GHz sont des options pour Bluetooth. Les options de montage comprennent des trous traversants, des supports en surface, des supports muraux et sur poteau.

• Les appareils Bluetooth utilisent la bande de fréquences de 2,4 à 2,485 GHz.
• Nos antennes Bluetooth sont également des antennes ZigBee, car ZigBee utilise la même bande de fréquence: 2.400 à 2.484GHz.
• Bluetooth est la technologie sans fil la plus populaire pour l'IoT (Internet des objets).
• ZigBee est très similaire au Bluetooth, mais plus simple et moins coûteux à utiliser
• LoRa est l'alternative sans fil longue portée à Bluetooth et ZigBee pour les applications IoT.

Nous proposons un certain nombre d'  antennes Bluetooth résistantes aux intempéries pour une utilisation en extérieur.

Les petits appareils tels que les téléphones portables ne peuvent pas être équipés d'une antenne Bluetooth externe.

Appareils pouvant accueillir une antenne Bluetooth externe.

Les appareils qui peuvent accueillir une antenne Bluetooth externe le font généralement pour augmenter le signal Bluetooth, la portée et les performances. Tous les appareils ne sont pas équipés de cette fonctionnalité, mais plusieurs types d'appareils peuvent être conçus pour fonctionner avec une antenne Bluetooth externe:

1. Adaptateurs/dongles Bluetooth pour PC: De nombreux adaptateurs Bluetooth USB pour ordinateurs peuvent potentiellement accueillir des antennes externes, en particulier ceux conçus pour les PC de bureau.
2. Routeurs sans fil avec fonctionnalité Bluetooth: Certains routeurs ou points d'accès sans fil, en particulier ceux conçus pour les applications d'entreprise, sont équipés de plusieurs antennes et peuvent également prendre en charge Bluetooth. Ces appareils peuvent avoir des antennes remplaçables.
3. Cartes de développement: Les cartes comme Raspberry Pi, avec certains modules Bluetooth, peuvent être configurées pour utiliser des antennes externes, à condition que vous ayez un certain niveau d'expertise en électronique.
4. Certains appareils IoT: Les appareils IoT (Internet des objets), en particulier ceux nécessitant une communication Bluetooth à longue portée, peuvent être conçus avec des ports d'antenne externes.
5. Radios bidirectionnelles: Certaines radios bidirectionnelles modernes ont des capacités Bluetooth et une antenne externe.
6. Répéteurs/prolongateurs Bluetooth spécialisés: Ils sont conçus spécifiquement pour amplifier et étendre la portée du signal Bluetooth et peuvent être équipés de ports pour antennes externes.
7. Systèmes audio de  voiture: Certains systèmes audio de voiture de rechange avec Bluetooth peuvent être conçus pour accueillir une antenne Bluetooth externe pour une meilleure réception, surtout si l'interne n'offre pas une couverture adéquate.
8. Appareils industriels: Les tablettes, ordinateurs et autres appareils industriels peuvent être dotés d'antennes Bluetooth plus puissantes et remplaçables pour assurer la connectivité dans des environnements difficiles.

Si vous envisagez d'ajouter une antenne externe à un appareil, gardez à l'esprit ce qui suit:

1. Compatibilité: Assurez-vous que l'antenne est conçue pour fonctionner avec la fréquence Bluetooth spécifique (2,4 GHz).
2. Considérations juridiques: Dans certaines juridictions, il peut être illégal d'augmenter la puissance du signal de votre appareil au-delà de certaines limites. Vérifiez toujours les réglementations locales.
3. Expertise technique: Apporter des modifications, en particulier à l'électronique grand public, peut annuler les garanties et potentiellement endommager l'appareil si cela n'est pas fait correctement.
4. Câbles et connecteurs d'antenne: Les antennes Bluetooth se connectent généralement à un module interne à l'aide de l'un des types de câbles d'antenne suivants:
5. Câble U.FL pour se connecter à un connecteur U.FL ou IPEX sur le module ou la carte de circuit imprimé.  Si l'antenne de votre choix est équipée d'un connecteur RP-SMA (ou d'un câble vers un connecteur RP-SMA): En règle générale, vous utiliserez un câble U.FL vers RP-SMA  pour vous connecter au module Bluetooth.
6. Câble MHF4 pour se connecter à un connecteur MHF4 sur le module ou la carte de circuit imprimé.  Si l'antenne de votre choix est équipée d'un connecteur RP-SMA (ou d'un câble vers un connecteur RP-SMA): En règle générale, vous utiliserez un câble MHF4 vers RP-SMA pour vous connecter au module Bluetooth.
7. Pour connecter votre antenne à un connecteur femelle RP-SMA sur un appareil Bluetooth: Vous utiliserez une rallonge RP-SMA. 

Lors de l'achat d'un appareil, il est judicieux de vérifier les spécifications de l'appareil, le manuel d'utilisation ou de contacter le fabricant pour confirmer la compatibilité des antennes externes.

Différents appareils Bluetooth ont une compatibilité d'antenne différente. Pour faire correspondre la bonne antenne au bon appareil, il faut vérifier  la compatibilité des connecteurs et  la  fréquence nominale. La portée et  le gain sont des variables selon la marque de l'antenne. Des adaptateurs de connecteur peuvent également être utilisés lorsque l'appareil et l'antenne ont des connecteurs différents.

Depuis son invention par Ericson en 1994, Bluetooth a remplacé la communication filaire à courte portée. Les émetteurs-récepteurs sont conçus pour fonctionner à faible consommation et sont produits à faible coût. Il est donc nécessaire d'installer une antenne sur certains appareils Bluetooth pour augmenter la portée et réduire le bruit.

En conclusion

L’omniprésence des antennes 2,4 GHz dans le paysage du sans fil et de l’IoT souligne leur importance. Reconnaître les technologies compatibles, comprendre les différents types d’antennes et les adapter aux applications IoT garantissent des performances et une connectivité optimales. Au fur et à mesure que l’écosystème de l’IoT continue de s’étendre, la pertinence et l’innovation autour de ces antennes augmenteront également.