Meilleur partenaire pour les modules sans fil : un guide complet de sélection d'antennes

Dans le domaine des communications sans fil, le choix de l'antenne est crucial. Cela affecte non seulement la portée de couverture et la qualité de transmission des signaux, mais est également directement lié aux performances globales du système. Parmi les différents modules sans fil, trouver la bonne antenne peut maximiser leur potentiel, garantissant une transmission de données stable et efficace.

Lors de la conception de dispositifs émetteurs-récepteurs sans fil pour les systèmes RF, la conception et la sélection des antennes sont des éléments essentiels. Un système d'antenne de haute qualité peut garantir des distances de communication optimales. Typiquement, la taille des antennes du même type est proportionnelle à la longueur d'onde du signal RF ; à mesure que la force du signal augmente, le nombre d’antennes requises augmente également.

Les antennes peuvent être classées comme internes ou externes en fonction de leur emplacement d'installation. Les antennes internes sont installées à l'intérieur de l'appareil, tandis que les antennes externes sont montées à l'extérieur.

Dans les situations où l’espace est limité ou où il existe plusieurs bandes de fréquences, la conception de l’antenne devient plus complexe. Les antennes externes sont généralement des produits standard, permettant aux utilisateurs de sélectionner simplement la bande de fréquence requise sans avoir besoin d'un réglage supplémentaire, ce qui les rend pratiques et faciles à utiliser.

Quels sont les principaux types d'antennes ?

Antennes externes : Ces antennes peuvent être classées en antennes omnidirectionnelles et antennes directionnelles en fonction du diagramme de rayonnement.

Antennes internes : Ces antennes font référence  aux antennes qui peuvent être placées à l'intérieur des appareils. 

Antennes omnidirectionnelles : ces antennes rayonnent des signaux uniformément dans le plan horizontal, ce qui les rend adaptées aux applications nécessitant une couverture à 360 degrés, telles que les routeurs Wi-Fi domestiques et les appareils mobiles.

Antennes directionnelles : Ces antennes ont une force d'émission et de réception élevée dans une ou plusieurs directions spécifiques, tandis que la force est minime ou nulle dans d'autres. Les antennes directionnelles sont principalement utilisées pour améliorer la force du signal et la résistance aux interférences.

Antennes PCB : Ces antennes sont directement imprimées sur le circuit imprimé et conviennent aux appareils à espace limité, couramment utilisés dans les petits modules sans fil et les appareils IoT.

Antennes FPC : Les antennes FPC sont des antennes à circuit imprimé flexibles, légères, efficaces et faciles à intégrer.

Antennes dissimulées : conçues à des fins esthétiques, les antennes dissimulées peuvent être cachées dans des appareils ou déguisées en d'autres objets, ce qui les rend adaptées aux applications où l'apparence est importante sans compromettre la qualité du signal.

Guide de sélection d'antenne

Lors de la sélection de l'antenne appropriée pour un module de communication, il est essentiel de déterminer d'abord s'il convient d'utiliser une antenne interne ou externe en fonction de la structure du module.

Antennes externes : Ces antennes offrent un gain élevé, sont moins affectées par l'environnement et peuvent faire gagner du temps de développement, mais elles peuvent prendre de la place et impacter l'esthétique du produit.

Antennes internes : celles-ci ont un gain relativement élevé et sont installées à l'intérieur de l'appareil, conservant un extérieur propre et attrayant.

 Antennes ventouses : elles offrent un gain élevé et sont faciles à installer et à sécuriser.

 Antennes ventouses à tige de cuivre : fabriquées à partir de radiateurs en cuivre pur de grand diamètre, elles sont très efficaces avec une large bande passante.  

Antennes à tige en caoutchouc : offrent un gain modéré à faible coût.

Antennes en fibre de verre : adaptées aux environnements difficiles et idéales pour les signaux longue distance

Antennes directionnelles externes

Généralement utilisé dans des environnements avec de longues distances de communication, de petites zones de couverture de signal et une densité de cibles élevée.

Les antennes panneaux  ont un rendement élevé, sont compactes et faciles à installer, tout en tenant compte de l'impact du gain et de la zone de rayonnement. Les antennes Yagi  offrent un gain très élevé, sont légèrement plus grandes et ont une forte directivité, ce qui les rend adaptées à la transmission de signaux longue distance ; il faut cependant faire attention à l'orientation de l'antenne lors de l'utilisation

Sélection de l'antenne interne

La plupart des antennes internes sont affectées par des facteurs environnementaux et peuvent nécessiter une conception personnalisée ou une adaptation d'impédance

Les antennes à ressort  sont économiques mais ont un faible gain et une bande passante étroite, nécessitant souvent un réglage pour une bonne correspondance une fois installées. Les antennes patch en céramique  occupent un minimum d'espace et fonctionnent bien, mais ont une bande passante étroite.