Rede 5G – como escolher uma antena?

Os serviços de acesso à Internet sem fios fornecidos pelos operadores de redes móveis são um método de acesso cada vez mais popular escolhido pelos assinantes.

A rede 5G é a quinta geração de padrões de tecnologia de telecomunicações sem fio, que oferece velocidades de transferência de dados significativamente mais rápidas do que as gerações anteriores 3G e 4G. O 5G tem o potencial de mudar a forma como as pessoas, veículos e dispositivos se comunicam entre si. Além da transferência de dados em alta velocidade, a rede 5G oferece menor latência e maior capacidade de células de rede (suportada por 1 transmissor) para suportar um número muito maior de dispositivos simultaneamente. Isto torna o 5G um elemento-chave para o desenvolvimento de tecnologias como carros autônomos, Internet das Coisas (IoT), jogos em nuvem e realidade aumentada (AR).

As velocidades máximas alcançadas por uma rede 5G podem variar dependendo de uma série de fatores: os mecanismos de transmissão utilizados por um determinado operador de rede, a faixa de frequência utilizada, a disponibilidade da infraestrutura e as condições ambientais. Em geral, uma rede 5G tem potencial para oferecer velocidades de transferência de dados de até vários gigabits por segundo. Na prática, porém, as velocidades típicas do 5G podem ser muito mais baixas. Isto não altera o facto de uma rede 5G fornecer velocidades muito mais elevadas do que as oferecidas pelas gerações anteriores de redes sem fios. Dependendo das condições específicas, estas velocidades podem variar de dezenas a centenas de megabits por segundo (Mbps).

Na Europa, as faixas de frequências utilizadas para comunicações sem fios, incluindo tecnologias móveis, são reguladas pela Conferência Europeia das Administrações de Correios e Telecomunicações (CEPT) e pelo Organismo de Reguladores Europeus das Comunicações Eletrónicas (BEREC). As bandas de frequência mais comumente usadas incluem:

É importante notar que a atribuição específica de faixas de frequência pode variar entre países, uma vez que as decisões sobre esta questão dependem frequentemente de regulamentações locais.

As seguintes bandas para 5G estão planejadas na Polónia:

Os parâmetros do sinal 5G podem variar dependendo das condições ambientais específicas, distância do transmissor, frequências utilizadas e configuração da rede. Aqui estão alguns parâmetros principais para ler em um modem ou router 5G:

Uma antena externa para um modem pode melhorar o desempenho do rádio de uma conexão, aumentando a sensibilidade (recebendo o sinal) e a eficiência (transmitindo o sinal). As antenas externas geralmente têm características melhores, permitindo-lhes “captar” e transmitir sinais de rádio com mais eficiência em comparação com antenas embutidas em modems.

A troca de antenas pode resultar em melhor receção de sinal mesmo em áreas onde o sinal é fraco, resultando em menos erros e maior largura de banda. Além disso, as antenas externas compensam a atenuação do sinal causada por obstáculos (paredes, janelas), o que resulta na qualidade e estabilidade da conexão.

1. Examinar o ambiente: realizar uma avaliação do ambiente, identificando possíveis obstáculos e outros fatores que afetam a receção do sinal (fontes de interferência potencial, etc.). Verifique se é possível instalar a antena no prédio de forma que fique voltada para o BTS e não fique obstruída por nada.

2. Verifique a disponibilidade do sinal: antes de adquirir uma antena, avalie a intensidade do sinal na área usando os equipamentos de medição disponíveis. Faça medições de sinal de rede, por exemplo, usando um telefone, router ou modem 5G, e compare com os valores:

• RSSI: -100dBm
• RSRP: -110 dBm
• SINR: 10 dB

Se os valores medidos forem inferiores utilize uma antena externa.

3. Escolha do tipo de antena: com base na análise do ambiente, escolha o tipo de antena adequado, tendo em conta a sua aplicação e direcionalidade. Se a antena for destinada ao uso doméstico, escolha uma antena direcional. Por outro lado, se a antena for utilizada com um modem utilizado na estrada (caminhão, trailer, etc.), utilize uma antena omnidirecional.

Seleção de banda de frequência: certifique-se de que a antena suporta a banda de frequência usada pelo seu provedor de serviços. Para antenas 5G, use antenas de banda larga de 700 a 3.800 MHz. A exceção é se a estação base estiver a mais de 10 km de distância, caso em que você deverá selecionar uma antena para uma banda específica. Elas têm um ganho um pouco maior que as antenas universais de banda larga.

4. Verificação de compatibilidade: a maioria dos routers fixos (modems) possuem um conector SMA e a antena pode ser conectada diretamente no dispositivo. Para routers móveis, pode ser necessário um adaptador para conector TS5 ou TS9.

5. Compra e instalação: após selecionar a antena, o sistema deverá ser instalado conforme instruções do fabricante. A antena deve ser montada em polarização vertical e polarização horizontal no caso de antenas MIMO. A polarização cruzada X também é aceitável.

6. Teste: após o sistema, teste o desempenho da antena fazendo medições de intensidade do sinal antes e depois da instalação. Esses testes são melhor realizados durante o período noturno, para evitar sobrecarga do BTS associado ao atendimento de um grande número de clientes.

7. Otimização: se necessário, faça ajustes na posição da antena para obter os melhores resultados.

A decisão de utilizar uma antena externa em redes sem fios, incluindo redes 5G, depende de muitos fatores. Pode-se supor que com parâmetros piores que os mostrados abaixo, uma antena externa deve ser utilizada:

A antena log-periódica tem um alto ganho. Porém, isso se deve ao seu grande tamanho, o que pode ser um problema durante o sistema da antena no mastro (lembre-se de manter uma distância mínima de 37 cm entre as antenas).

Uma antena de painel tem dimensões menores, mas também um ganho ligeiramente menor.

O comprimento do cabo da antena afeta a atenuação do sinal. No entanto, esta atenuação não é tão importante e não se deve lutar para economizar em cada metro de cabo a todo custo. Na maioria das situações, será irrelevante se o cabo de ligação tem 5 metros ou 15 metros. Obviamente, esse comprimento deve ser escolhido da forma mais otimizada possível.

Na maioria das vezes, um modem com antenas embutidas é colocado em casa, onde as paredes, janelas ou telhado atenuam efetivamente o sinal. A utilização de uma antena externa “contorna” os obstáculos acima mencionados, fazendo com que o sinal que chega ao modem seja muito mais forte. A atenuação trazida pelo cabo é relativamente menor que aquela trazida pelas paredes, janelas ou telhado.

Vários tipos de conectores de antena são frequentemente usados ​​em modems 5G para conectar uma antena externa ao dispositivo. Aqui estão alguns tipos comuns de conectores de antena usados ​​em modems 5G:

Certifique-se de que tipo de conector possui o dispositivo ao qual a antena externa será conectada.

Lista de modems com conector SMA:

Lista de modems com conector TS9. Para antenas com conector SMA, utilize adaptador E83206.