Частотный диапазон
Частотные диапазоны, на которые изначально рассчитана антенна. От этого параметра напрямую зависят технологии связи (см. «Назначение»), поддерживаемые изделием. В то же время каждый тип связи включает несколько диапазонов, обычно не совместимых между собой. Поэтому при выборе Wi-Fi или 3G антенны стоит учитывать не только общее назначение, но и диапазоны в пределах этого назначения. Вот наиболее популярные варианты:
—
2.4 ГГц. Наиболее популярный диапазон, используемый современным Wi-Fi оборудованием. Является штатным для стандарта Wi-Fi 802.11 b/g и одним из штатных в стандарте 802.11n. Поддерживается большинством антенн соответствующего назначения (см. выше).
—
5 ГГц. Диапазон Wi-Fi, впервые представленный в стандарте 802.11n (использовался параллельно с 2.4 ГГц) и являющийся единственным штатным для 802.11ac — наиболее продвинутого стандарта Wi-Fi на сегодняшний день. Отметим, что оборудование только на 5 ГГц может быть несовместимо с устаревшими устройствами, работающими в стандарте Wi-Fi 802.11 b/g; поэтому для гарантированной совместимости рекомендуется сочетать 5-гигагерцовую антенну с 2,4-гигагерцовой, или использовать универсальную модель, поддерживающую оба диапазона (выпускаются и такие).
— CDMA 450. В целом стандарт CDMA известен на постсоветском пространстве по услугам типа «городской номер на мобильном телефоне», а также как один из самых популярных способов «д
...омашнего» подключения к Интернету через мобильные сети (используется технология EV-DO). В данном же случае речь идёт о CDMA-связи, использующей диапазон 450 МГц. Другой популярный диапазон — 800 МГц; принципиальной разницы между ними нет, поэтому оба варианта нередко используются операторами в пределах одной страны и даже региона. При этом CDMA450 и CDMA800 не совместимы между собой. В свете этого перед покупкой антенны стоит обязательно уточнить, какой именно стандарт использует выбранный мобильный оператор.
— CDMA 800. Стандарт CDMA-связи, использующий диапазон 800 МГц. Подробнее см. «CDMA450» выше.
— GSM 900. GSM — стандарт мобильной связи, некоторое время назад чрезвычайно популярный по всему миру. На сегодняшний день считается окончательно устаревшим (прежде всего из-за низкой пропускной способности), постепенно вытесняется более продвинутыми форматами 3G UMTS и 4G LTE. Однако оба этих формата являются надстройками над GSM, и такие сети сохраняют совместимость с оригинальным GSM-оборудованием. Кроме того, недорогие GSM-модули всё ещё используются в некоторых специальных устройствах, не требующих высокой скорости связи (системы сигнализации, платёжные терминалы и т.п.). В свете этого антенны для данного стандарта связи всё ещё продолжают выпускаться. Конкретно же GSM 900 (цифры обозначают рабочую частоту в МГц) является самым ранним диапазоном GSM-связи, появившимся в Европе и Азии. Уступает GSM 1800 по энергоэффективности и ёмкости сети, однако имеет большую дальность и лучше работает в условиях плотной городской застройки, благодаря чему применяется до сих пор. И даже в новых телефонах сохраняется совместимость с GSM 900.
— GSM 1800. Диапазон GSM, созданный как развитие и усовершенствование описанного выше GSM 900, с увеличенной вдвое рабочей частотой (до 1800 МГц — отсюда и название). За счёт этого удалось снизить мощность излучения вдвое, а также повысить ёмкость сети (количество аппаратов, которое может в ней работать одновременно). С другой стороны, GSM 1800 требует более плотного расположения базовых станций, а сигнал сильно теряет мощность при прохождении сквозь стены. Поэтому аппараты с поддержкой этого диапазона сделаны обратно совместимыми с GSM 900.
— UMTS 2100. Стандартный диапазон мобильной связи 3 поколения (3G) стандарта UMTS. Обычно именно эту связь имеют в виду, когда говорят о смартфоне или планшете с 3G. Такие сети были развёрнуты на основе существующей инфраструктуры GSM, однако из-за особенностей сигнала для работы в UMTS требуются специально предназначенные для этого диапазона антенны.
Помимо вышеописанных, в современных антеннах (прежде всего «мобильных») могут предусматриваться и другие диапазоны — например, LTE 800, 1800, 2600 и 5G 700 Мгц, 5G 3300 – 3800 МГц в моделях под соответствующий стандарт связи. Однако это встречается крайне редко и, как правило, в качестве дополнения к одному из более распространённых вариантов.
— LTE 800. Один из трёх наиболее популярных диапазонов, используемых мобильной связью 4 поколения LTE в Европе и на постсоветском пространстве (хотя и менее популярный, чем описанные ниже). Также известен как band 20, согласно официальной нумерации диапазонов. Относится к формату FDD (см. «Назначение — 4G (LTE)»).
— LTE 1800. Диапазон мобильной связи четвёртого поколения, известный также как band 3. Являлся наиболее популярным в мире на 2016 год, и велика вероятность, что эта ситуация сохранится довольно долго. Отчасти такая популярность обусловлена совпадением по частотам с GSM 1800 и простотой развёртывания сетей LTE в этом диапазоне.
— LTE 2600. Ещё один распространённый диапазон связи 4 поколения; второй по популярности, после LTE 1800, на 2016 год. По таблице диапазонов носит название band 7. Считается довольно перспективным благодаря очень небольшому количеству посторонних помех в своей полосе частот; многие операторы связи переходят или планируют переход на LTE 2600 даже несмотря на довольно высокую стоимость такого решения.
— 5G 700 МГц. Один из самых низких диапазонов для 5G-сетей на частоте 700 МГц обладает хорошей проникающей способностью в помещения и подходит для развертывания высокоскоростных мобильных сетей в сельской местности и вдоль транспортных магистралей. 5G на этой частоте обеспечивает широкое покрытие связью вне крупных городов с использованием меньшего числа базовых станций.
— 5G 3300 – 3800 МГц. Основной диапазон частот для развертывания мобильных сетей связи пятого поколения. Он обеспечивает стабильное покрытие в условиях плотной городской застройки и большого количества абонентов.Коэффициент усиления
Коэффициент усиления сигнала, обеспечиваемый антенной.
В данном случае подразумевается коэффициент усиления относительно идеального изотропного излучателя — антенны, равномерно излучающей радиосигнал во все стороны в виде сферических волн. Такое усиление осуществляется за счёт сужения потока радиоволн, грубо говоря — увеличения их концентрации в пространстве (даже всенаправленные антенны излучают волны не в виде сферы, а в виде диска). При этом коэффициент измеряется по максимальной мощности, которая достигается в центре диаграммы направленности. Отметим также, что для обозначения данного параметра применяется децибел (точнее dBi, децибел относительно изотропа). Это нелинейная единица: так, разница в 3 дБ соответствует разнице приблизительно в 2 раза, 10 дБ — 10 раз, 20 дБ — 100 раз, и т.п. Существуют таблицы и калькуляторы, позволяющие переводить децибелы в разы.
Всё это значит, что коэффициент усиления является довольно специфическим параметром, и при выборе его оптимального значения может потребоваться консультация в специальных источниках или у профессионала-связиста. Впрочем, это актуально прежде всего для специфических ситуаций — например, установки 3G-антенны в частном доме за несколько километров от базовой станции. Общее же правило таково:
повышение коэффициента усиления положительно сказывается на дальности связи, однако делает антенну более восприимчивой к помехам и, как правило, сказывается на её габаритах и весе.
Коннектор
Тип разъема, а также его количество, используемого для подключения антенны к роутеру, модему или другому оборудованию.
—
N-коннектор. Коаксиальный разъём характерной круглой формы, разработанный ещё в 1940 году известный прежде всего как стандартное гнездо для подключения антенн к телевизору. Впрочем, в Wi-Fi и 3G оборудовании используется разъём под волновое сопротивление 50 Ом — он имеет более тонкий центральный контакт, чем 75-омный «телевизионный», притом что в остальном оба разъёма идентичны. Это не является проблемой, если антенна подключается к внешнему сетевому оборудованию «родным» кабелем, однако при использовании сторонних проводов нужно соблюдать осторожность: при соединении разнотипных разъёмов возможно их повреждение, притом что сами разъёмы маркируются далеко не всегда. Впрочем, это не рекомендуется ещё и по электротехническим соображениям (см. «Волновое сопротивление»).
—
RP-TNC. Высокочастотный разъём, появившийся несколько позже описанного выше N-коннектора (в конце 1950-х). Схож с ним по размерам, также имеет коаксиальную конструкцию, но штатно делается именно под волновое сопротивление 50 Ом, что и обусловило его удобство для Wi-Fi и 3G оборудования. (Есть и 75-омные версии, но они встречаются редко и имеют явные отличия от стандартных).
—
RP-SMA. Дальнейшее развитие коаксиальных высокочастотных разъёмов, созданное в 196
...0-х годах. Как и RP-TNC, штатно выпускается под номинальное сопротивление 50 Ом, однако более миниатюрен (меньше по диаметру почти в 3 раза), благодаря чему хорошо подходит для роутеров и модемов компактного размера. При этом несмотря на небольшие размеры, обеспечивает вполне надёжное и качественное соединение.
SMA. Коаксиальный высокочастотный разъём с миниатюрными размерами — его диаметр почти в три раза меньше, чем у коннекторов типа N или RP-TNC. По размерам и общей конструкции идентичен разъёму RP-SMA, однако имеет противоположную полярность и разное распределение контактов: в оригинальном SMA контакт «папа» (male) расположен на штекере, «мама» (female) — в гнезде, в RP-SMA — наоборот. По ряду причин RP-SMA оказался более предпочтительным для Wi-Fi и 3G-оборудования, а оригинальный SMA большого распространения не получил.
— MMCX. Коаксиальный антенный разъём, имеющий небольшие размеры — внутренний диаметр гнезда составляет чуть больше 2,5 мм. Благодаря этому подобные разъёмы широко используются в различной портативной технике. MMCX конструируются под волновое сопротивление 50 Ом и частотный диапазон 0 – 6 ГГц.
— TNC. «Оригинальная версия» описанного выше RP-TNC; появилась первой, и уже позже на её основе был создан RP-TNC. По размерам и общей конструкции разъёмов оба интерфейса идентичны, однако они имеют противоположную полярность и разное распределение контактов: в TNC контакт «папа» (male) расположен на штекере, «мама» (female) — в гнезде, в RP-TCN — наоборот. По ряду причин RP-TNC оказался более предпочтительным для Wi-Fi и 3G оборудования, и оригинальный TNC особого распространения не получил.
— FME. 50-омный коаксиальный интерфейс, схожий по размерам с RP-TNC, однако не идентичный. Поддерживает частоты до 2,4 ГГц, из-за чего встречается в основном в антеннах для мобильной связи и универсальных моделях.
— CRC9. Миниатюрный коаксиальный интерфейс, встречающийся преимущественно в 3G/LTE-модемах и антеннах под них; впрочем, может устанавливаться и в универсальные антенны. Диаметр разъёма составляет всего лишь около 2 мм, что упрощает его использование в портативной технике. Кабель под CRC9 нередко имеет Г-образный штекер для повышения надёжности.
— TS9.
Коаксиальный интерфейс для подключения внешней антенны, используемый преимущественно в 3G/LTE-модемах. Визуально практически неотличим от разъёма CRC9, однако выделяется на его фоне большим диаметром (3.5 мм). Кабель под коннектор TS9 нередко имеет Г-образный штекер на кончике «хвоста».
