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Prises d'antenne: U.FL, MHF4, RP-SMA, SMA
Prises d'antenne: U.FL, MHF4, RP-SMA, SMA: Ajoutez/mettez à niveau l'antenne pour augmenter considérablement la portée
Prises d'antenne
Les prises d'antenne sont des connecteurs de radiofréquence qui sont généralement fixés ou logés dans un équipement radio. Ils facilitent la connexion sécurisée mécanique et électrique d'une antenne, soit par câble, soit directement à un appareil radio. Lorsqu'elle est intégrée dans un appareil radio, la prise d'antenne forme un port pour recevoir le connecteur d'antenne compatible (fiche). Ils sont répandus dans les réseaux sans fil, les GPS et les appareils cellulaires pour la connexion d'antennes externes compatibles. Une prise d'antenne peut être montée sur un circuit imprimé ou sur un panneau sur des appareils tels que des routeurs ou des stations de base. Les prises d'antenne étaient également présentes sur de nombreux modèles de téléphones portables, souvent cachées derrière un bouchon en caoutchouc.
- Les cartes sans fil Mini-PCI sont équipées de MMCX, U.FL ou MHF4. Le MHF4 est le type le plus récent et le plus petit connecteur RF. Les connecteurs MMCX offrent une connexion plus solide aux antennes que les connecteurs U.FL (moins de perte de signal) et MMCX est moins fragile que les connecteurs U.FL: les connecteurs UFL sont plus enclins à se détacher de la carte miniPCI.
- Câbles avec connecteurs U.FL,Les connecteurs MMCX, MHF4 et H.FL vous permettent de connecter n'importe quelle antenne à un Carte miniPCI
- Les cartes sans fil Mini-PCI sont dotées de prises U.FL, MHF4 ou MMCX. Les routeurs WiFi sont équipés de prises RP-SMA.
- Les appareils LTE grand public sont équipés de prises SMA.
- Les images sont liées à des catégories de câbles avec de nombreuses options pour chaque type:
Ajoutez une antenne améliorée pour augmenter considérablement la portée de votre routeur WiFi ou de tout autre appareil WiFi.
La plupart des cartes sans fil disposent d'une prise d'antenne RP-SMA (femelle), pour connecter une antenne externe afin d'amplifier votre signal. Tous les adaptateurs USB Alfa de notre site disposent d'une prise jack femelle RP-SMA.
Si la distance jusqu'à l'antenne du point d'accès sans fil est supérieure à 300 pieds, vous devez envisager de mettre à niveau votre antenne externe. Sans une antenne externe améliorée, vous pouvez parfois avoir des problèmes d'évanouissement du signal. Pour placer l'antenne dans la meilleure position pour une visibilité directe: utilisez un boîtier extérieur pour l'adaptateur WiFi USB et des câbles d'extension USB pour relier le boîtier à votre PC.
Qu'est-ce qu'un cric?
Une prise jack connecteur radiofréquence formera toujours la partie fixe de la connexion qu'elle effectue, quel que soit son sexe. Il forme une connexion accouplée avec une prise.
Traditionnellement, les prises sont femelles et les prises sont mâles, mais ce n'est pas toujours le cas.
Principaux types de prise d'antenne
Les prises d'antenne varient selon le type de connecteur de radiofréquence et doivent être utilisées avec une prise du même type de connecteur. Des précautions doivent être prises lors de la fixation d'antennes via des prises de polarité inversée, comme exploré ci-dessous. Lorsqu'il est correctement accouplé, le connecteur forme un conduit robuste et à impédance adaptée pour que l'énergie radiofréquence soit conduite entre l'antenne et le dispositif radio avec une perte de signal ou des interférences minimales. Les prises jack sont disponibles pour tous les types de connecteurs de radiofréquence, mais nous décrivons ci-dessous les principaux types couramment utilisés dans les réseaux sans fil et cellulaires:
[A] Prise d'antenne U.FL
Ce connecteur miniature produit par la société japonaise Hirose peut prendre en charge la connectivité sans fil avec une gamme de fréquences comprise entre DC et 6 GHz. Ce connecteur de montage en surface ultra-petit est extrêmement discret, avec une hauteur d'accouplement de seulement 2 mm. Cela le rend idéal pour une utilisation dans des applications où l'espace est critique, car il est généralement soudé sur des cartes PCB pour fournir une connexion pour les cartes PCI sans fil.
La prise d'antenne U.FL est un connecteur coaxial mâle avec une interface d'accouplement d'un peu plus de 7 millimètres carrés (0,01 pouce carré) et pèse 15,7 mg. La prise d'antenne porte une broche intérieure en bronze phosphoreux entourée d'un isolant en polytéréphtalate de butylène (PBT) recouvert d'un polymère à cristaux liquides (LCP). La coque du connecteur est également en bronze phosphoreux.
Il s'accouple avec sa prise complémentaire par un mécanisme de pression, qui a une sensation de clic tactile lorsqu'il est correctement connecté et n'est conçu que pour 30 cycles d'accouplement. Les prises d'antennes U.FL forment une connexion mécanique et électrique avec la prise généralement femelle qui porte une prise qui s'enclenche sur la tête bulbeuse de la broche mâle. La fiche femelle est généralement fixée à un câble coaxial de 1,32 mm dans un ensemble en queue de cochon. La connexion entièrement accouplée a une impédance de 50 Ohm avec un ROS de 1,3 et une tension maximale de 200V.
Voir la liste de tous nos articles sur les câbles et connecteurs U.FL.
[B] Prise d'antenne MMCX
Les connecteurs coaxiaux micro-miniatures sont des connecteurs micro-miniatures contemporains qui forment une connexion encliquetable sécurisée et résistante aux intempéries, conçue pour 500 cycles d'accouplement avec une faible perte de signal. La connexion permet également une rotation à 360 degrés autour de son axe longitudinal, ce qui la rend pratique pour une connexion fiable, reproductible et rapide d'antennes dans une gamme d'applications sans fil, notamment le WiFi, les télécommunications, les communications par satellite et le GPS.
Les prises d'antenne MMCX sont généralement montées sur circuit imprimé et peuvent être montées sur les bords, traversantes ou en surface. Ces crics sont également disponibles dans une gamme de configurations, y compris à angle droit, droit et à cloison. Une prise d'antenne MMCX est généralement une prise PCB femelle avec un isolant en PTFE. Il est fabriqué avec un corps en laiton avec des contacts en cuivre béryllium qui peuvent être plaqués or. Un joint en caoutchouc de silicone aide le connecteur à former un joint étanche.
Les prises d'antenne MMCX ont une impédance nominale de 50 Ohms avec une gamme de fréquences allant du courant continu à 6 GHz. Ces prises ont une tension nominale de 170 Volts et un ROS de 1,25, selon le fabricant.
[C] Prise d'antenne MHF4
Le connecteur radiofréquence micro-miniature IPEX MHF4 est le plus petit au monde. Sa hauteur d'accouplement n'est que de 1,2 mm (0,047 pouce), ce qui le rend extrêmement discret. Il est développé pour être utilisé avec le micro-coaxial dans des environnements compacts et est donc largement utilisé dans les appareils radio sans fil, cellulaires et GPS. Il est particulièrement avantageux dans les applications IoT car il est facilement intégré et offre de bonnes performances de signal. Malgré sa petite taille, le connecteur MHF4 est capable de prendre en charge des fréquences allant jusqu'à 6 GHz. Comme le connecteur U.FL, le connecteur MHF4 mâle sert de prise jack et possède une broche centrale en bronze phosphoreux plaqué argent ou or . Le corps du connecteur est en PBT revêtu de LCP avec un contact de terre plaqué or. La prise femelle s'accouple avec la prise avec une application de pression conçue pour 30 cycles d'accouplement. Le connecteur MHF4 est également compatible avec le connecteur Murata HSC MXHP32 qui a des dimensions similaires. Certaines versions de ce connecteur disposent d'une fonction de verrouillage qui aide à maintenir la force d'engagement de la connexion. Le profil électrique de la prise MHF4 comprend une impédance de 50 Ohms, une tension maximale de 60 Volts et un ROS de 1,3. Les connecteurs MMCX offrent une connexion plus solide aux antennes que les connecteurs U.FL (moins de perte de signal) et MMCX est moins fragile que les connecteurs U.FL: les connecteurs UFL sont plus enclins à se détacher de la carte miniPCI.
[D] Prise d'antenne H.FL
Cette prise Hirose Electric Group fait partie d'un système fil-à-carte pouvant prendre en charge des fréquences allant jusqu'à 3 GHz. Comme les autres connecteurs miniatures, la prise H.FL a une impédance de 50 Ohm et offre une connectivité à faible perte avec un ROS de 1,3. La hauteur d'accouplement du connecteur est de 3,0 millimètres (0,11 pouce). Il peut supporter une tension maximale de 300 volts. La prise se connecte à la prise montée par un mécanisme de pression, donnant une sensation de clic tactile lorsqu'elle est correctement accouplée. Il est conçu pour 30 cycles de connexion et de déconnexion. Son profil bas signifie que cette prise sera située à l'intérieur d'une gamme d'appareils radio et qu'elle est compatible avec d'autres types de connecteurs. Comme pour les autres connecteurs miniatures, la prise est un connecteur mâle avec une broche intérieure en bronze phosphoreux, un boîtier en plastique noir et un contact de masse en bronze phosphoreux.
[E] Prise d'antenne SMA
Le connecteur Sub Miniature est un type de connecteur de radiofréquence plus grand que l'on trouve couramment comme point de connexion pour les antennes et autres composants des routeurs et des stations de base pour la communication cellulaire et la connectivité WiFi. Les appareils LTE grand public sont équipés de prises SMA. Il a une impédance de 50 Ohms et peut prendre en charge des fréquences allant jusqu'à 18 GHz avec une faible perte de signal et un faible ROS. L'utilisation répandue des vérins SMA est due à la connexion filetée robuste et résistante aux intempéries qu'ils forment, qui présente des performances électriques et mécaniques démontrables. Il est conçu pour 500 cycles d'accouplement. Une prise d'antenne SMA se compose d'un connecteur femelle en forme de cylindre avec filetages externalisés et d'un réceptacle intérieur qui reçoit la broche mâle lorsqu'il est accouplé. Les vérins sont généralement fabriqués en acier inoxydable ou en laiton et peuvent être plaqués or ou nickel. L'isolant qui entoure le contact intérieur du cuivre béryllium est en téflon. La fiche mâle SMA qui contient une goupille intérieure se visse sur ce vérin et est serrée via un écrou hexagonal sur son logement. Les vérins SMA sont disponibles dans une gamme de configurations, y compris les orientations montées sur panneau, cloisonnées, à bride à 2 trous et à angle droit.
[F] RP-SMA
Les routeurs et les stations de base WiFi sont généralement équipés de la prise connecteur SMA à polarité inversée. Inventé dans les années 1990, ce jack est une variante du jack SMA discuté ci-dessus, mais diffère par le fait qu'il a une broche intérieure plutôt qu'un réceptacle dans son interface d'accouplement. Cette inversion de genre ou de polarité inversée a été conçue pour empêcher les antennes à connecteur SMA à gain élevé d'être connectées à la technologie sans fil grand public, ce qui peut causer des interférences et des dommages. Bien qu'il soit possible de forcer une connexion physique entre une prise RP-SMA et un connecteur SMA, la création d'une connexion électrique viable s'avère impossible. Ces prises ont la même taille, la même fabrication et le même couplage fileté que les connecteurs SMA, mais ne diffèrent que par la prise portant une broche. Ils ont également des performances robustes et fiables, conçues pour 500 cycles d'accouplement, avec une gamme de fréquences allant du courant continu à 18 GHz, une impédance de 50 ohms et un ROS de 1,3.
Pourquoi les prises d'antenne sont-elles importantes?
L'inclusion d'une prise d'antenne à l'intérieur ou sur un appareil signifie qu'une antenne externe peut être facilement connectée, avec un minimum d'interférences avec la radio.Les prises d'antenne à cet effet se trouvent souvent sur Bluetooth, Lora ou ZigBee nœuds et chipsets à cet effet. L'intégration d'antennes directement sur un circuit imprimé peut s'avérer difficile, car l'électronique environnante, l'orientation de l'antenne et même l'épaisseur du circuit imprimé peuvent affecter ses performances. Il s'agit d'une tâche technique, mais si elle est bien exécutée, une prise d'antenne miniature peut être ajoutée à un routeur WiFi doté d'une antenne imprimée existante. Cela permet d'ajouter une antenne WiFi externe pour une couverture accrue, via, par exemple, une Queue de cochon U.fl à RP-SMA.
L'utilisation d'une antenne externe peut être effectuée pour fournir une connectivité sans fil à l'appareil parce qu'une antenne interne n'est pas intégrée ou pour améliorer la connectivité sans fil existante de l'appareil radio.
Les prises d'antenne sont également avantageuses car elles permettent de connecter des antennes plus grandes ou des antennes avec des caractéristiques spécifiques (telles que la directivité) qui fourniront un gain accru pour une plus grande couverture et des vitesses de transfert de données améliorées. Une antenne externe peut être située à une certaine distance de l'ordinateur ou de l'appareil auquel elle est connectée pour une meilleure réception. Si la distance jusqu'à l'antenne du point d'accès sans fil est supérieure à 300 pieds, vous devez envisager de mettre à niveau votre antenne externe. L'ajout d'une antenne améliorée augmente considérablement la portée de votre routeur WiFi ou de tout autre appareil WiFi. Sans une antenne externe améliorée, vous pouvez parfois avoir des problèmes d'évanouissement du signal.
Lorsqu'une antenne plus grande est connectée à une prise d'antenne montée sur circuit imprimé, un adaptateur en queue de cochon peut être utilisé pour faciliter la connexion de l'antenne avec un autre type de connecteur et protéger la fragile prise miniature contre les cycles d'accouplement répétés qui pourraient endommager le circuit imprimé.
Prises d'antenne pour l'installation sur des cartes de circuits imprimés (PCB)
La fixation d'une prise d'antenne à un circuit imprimé nécessite la même attention et la même planification que celles nécessaires au positionnement d'une antenne intégrée. Les prises intégrées sont généralement situées dans les coins ou les bords d'un circuit imprimé avec une gestion minutieuse de l'impédance, de la trace de l'antenne (de l'antenne attachée), des plans de masse et du blindage ou de l'isolation de l'électronique environnante.
- L'impédance doit être de 50 Ohm entre le module radio, la prise d'antenne, la trace PCB ou coaxiale et l'antenne, mais il est possible que l'impédance du circuit de radiofréquence varie de 50 Ohm dans le cadre pratique. Cela nécessitera un ajustement de l'impédance de l'antenne pour optimiser les performances dans les bandes d'émission et de réception requises.
- Le ROS de l'ensemble du circuit doit être maintenu aussi bas que possible, idéalement en dessous de 2,0.
- S'il y a une proximité entre le connecteur et d'autres composants, il peut s'agir d'interférences bidirectionnelles entre le connecteur et les circuits environnants.
- Les antennes internes sur le PCB auront besoin d'être isolées par la distance (au moins 20 millimètres des autres composants si possible) ou par des polarisations différentes des antennes externes et intégrées.
Installation de prises d'antenne sur des circuits imprimés
Une prise d'antenne peut être fixée à un circuit imprimé avec de la soudure. Une fois la position du cric planifiée, faites fondre la soudure sur la carte. Si vous manipulez une prise miniature montée en surface, comme le connecteur U.FL, manipulez-la avec une pince à épiler et inspectez ses coussinets latéraux et d'entrée, qui deviendront des points de fixation. Ce sont les points de connexion mécanique et électrique et devront être soudés. Pour les prises SMA ou RP-SMA montées sur bord, elles peuvent être glissées en place sur le circuit imprimé. Ces prises montées sur le bord ont 5 points de connexion qui devront être soudés. 4 sont mécaniques ou rectifiées et une est électrique. Les connecteurs SMA doivent être généreusement soudés car ils peuvent être arrachés par l'antenne connectée s'ils ne sont pas fermement fixés. Alternativement, les vérins montés dans des trous traversants peuvent être positionnés plus au centre d'une planche avec une plus grande stabilité mécanique au niveau des piquets. Ils nécessiteront une soudure similaire à leurs 5 points, en veillant à ce qu'une bonne conductivité électrique soit créée entre le connecteur et la carte.
Prises d'antenne RP-SMA et U.FL pour PCB
Les connecteurs RP-SMA et U.FL sont généralement fixés au circuit imprimé pour prendre en charge la connexion d'antennes externes. Si la prise RP-SMA plus grande est intégrée dans un appareil, elle doit être installée près du bord du boîtier de l'appareil. Le connecteur peut être sécurisé par une cloison. Les prises U.FL sont conçues pour être utilisées avec une fiche en queue de cochon qui se termine par un type de connecteur plus grand (SMA, antenne TNC, type N) ou une antenne. Les antennes PCB et les antennes filaires simples peuvent également être connectées via un U.FL.
Prises d'antenne pour cartes sans fil mini PCI
Les prises d'antenne miniatures sont un composant essentiel des cartes PCI et PCI Express (PCIe). Les cartes sans fil Mini-PCI sont équipées de prises U.FL, MHF4 ou MMCX. Ces cartes ajoutent ou améliorent la capacité de mise en réseau sans fil d'un ordinateur ou d'un ordinateur portable et sont connectées via un port sur la carte mère de l'ordinateur. Ces cartes sont livrées avec plusieurs antennes externes (pour la diversité spatiale) généralement connectées via des prises RP-SMA.
Les cartes PCIe LAN sans fil intégrées peuvent également avoir des antennes connectées via des connecteurs U.FL ou des connecteurs microminiatures équivalents. Les câbles d'antenne se fixent généralement aux prises U.FL ou MHF4 principales et auxiliaires de la carte.
Prises d'antenne pour adaptateurs sans fil USB
Des prises d'antenne peuvent également être ajoutées aux adaptateurs USB WiFi pour permettre de connecter une antenne externe. Si un connecteur SMA est trop fragile, il peut être remplacé par la soudure d'un type de connecteur plus grand comme le TNC ou le type N. La plupart des cartes sans fil disposent d'une prise d'antenne RP-SMA (femelle), pour connecter une antenne externe afin d'amplifier votre signal. Tous les adaptateurs USB Alfa de notre site disposent d'une prise jack femelle RP-SMA.
Foire aux questions
Quel est le meilleur câble coaxial pour les antennes PCB ?
Les connecteurs IPEX MHF4, U.FL et H.FL sont fréquemment attachés à des câbles micro-coaxiaux de 1,13 et 1,32 mm pour les antennes PCB. La longueur du câble doit être réduite au minimum (moins de 150 millimètres ou 5,9 pouces) pour limiter la perte de signal et il doit être bien mis à la terre. Le bouclage ou le pliage du câble doit être évité car l'énergie radiofréquence transmise peut créer un champ magnétique qui provoque des interférences. Idéalement, le câble coaxial doit être isolé des autres composants émetteurs de l'appareil électronique.
En conclusion
Les prises d'antenne sont un composant essentiel des appareils électroniques sans fil. L'échange ou l'ajout de prises d'antenne est un projet simple visant à améliorer la connectivité d'une gamme d'appareils WiFi, cellulaires et radio GPS. La sélection et l'installation appropriées de prises subminiatures, miniatures et microminiatures facilitent la fixation d'antennes externes pour une portée et des performances accrues.
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