Rätt installerad utomhusantenn ger vinster
Vinsten med att installera en utomhusantenn är större än man tror. Med en antenn utomhus ökar stabilitet, tillgänglighet och prestanda. Utomhusantenner används alltmer i takt med att installationen av trådlösa system ökar. Oavsett om det gäller en installation av en IoT-gateway, LoRaWAN-sensor, privat radionät eller en 4G-router så kan stora fördelar finnas redan med små medel.
Moderna byggnader dämpar effektivt
Applikationer så som trådlös säkerhet, informationsskärmar, nätverksbackuper, fjärranslutning av nätverk, telemetri, telematik och PoS-system kräver stark och stabil anslutning. Olyckligtvis kan många moderna byggnader liknas vid en Faradays bur; de är metallklädda strukturer där mobila signaler inte kan tränga igenom. Därför behövs oftast utomhusantenner för att förse terminaler, modem, routrar och enheter innanför byggnaden med uppkoppling.
Rätt överväganden för utomhusantenner
För användning av utomhusantenner finns ett antal överväganden. Du måste först beakta den tillgängliga nätverkssignalstyrkan där antennen ska installeras, avståndet från antennen till utrustningen, vilken metod som skall användas för montering (till exempel antennmast, väggfäste, om du behöver borra hål) och vilken storlek på antenn som kan monteras ifall det finns lokala riktlinjer från fastighetsägare och dylikt.
Dessutom gäller det att välja rätt kvalitet på antennen och på antennkablarna, så du får rätt antennvinst i antennen och låg signalförlust i antennkabeln. Andra RF-komponenter såsom blixt- och överspänningsskydd kan också vara viktiga att beakta för en driftsäker utomhusinstallation. Du skulle ju inte montera billiga däck på en exklusiv bil, så varför välja att installera antenner och RF-kablar av låg kvalitet i en professionell installation?
Rätt signal med rätt antenn
Vi kan börja med att titta på nätverkssignalstyrkan och avståndet från antennen till utrustningen. Dessa två aspekter är relaterade. En stark nätverkssignal vid antennen möjliggör vanligtvis längre kabeldragningar till utrustningen, om man använder antennkablar med låg förlust. En bra signalstyrka vid antennen är generellt sett nödvändig om kabeln är längre än cirka 5-10 meter (beroende litet på vilken typ av system och dess frekvens).
Ju längre kabeln är, ju bättre måste antennkabeln vara för att minska förlusterna. Mer om det längre ned i artikeln. Vill du läsa mer om dämpning i antennkablar så har vi en artikel om det här.
MIMO eller SISO
När det gäller antenner, finns det i huvudsak två typer -SISO (en antennport) och MIMO (2 eller fler antennportar). Typen av antenn du använder beror på utrustningen och ifall den har en eller fler antennkontakter. Om enheten har en antennkontakt använder du SISO. Om enheten har två antennkontakter väljer du en MIMO-antenn. Det finns även enheter med fyra antennportar, och litet förvirrande, kallas även dessa MIMO-antenner. Varför det är så förklarar vi i detta inlägg.
Välj rätt antenn
Oavsett om du behöver en SISO- eller MIMO-antenn, finns ett antal antennval. Vi kommer att gå igenom några saker att beakta här
SISO-rundstrålande antenner
Antenner som strålar i alla riktningar kallas rundstrålande antenner. Tänk dig en glödlampa, och hur den utstrålar ljus i ett rum, så förstår du konceptet av en rundstrålande antenn; bara det att den utstrålar radiosignaler och inte ljus. För antenner monterade på vägg eller maströr, behövs en antenn med gärna 4–5 dBi förstärkning, tillverkad av material så som UV-resistent plast, icke-korroderande metalldelar och robusta antennfästen för montering som inte går sönder vid belastning av is och snö.
Andra rundstrålande utomhusantenner kan vara speciellt designade magnetfotsantenner (välj inte en magnetfotsantenn av inomhusutförande). Det finns sprötantenner för utomhusbruk och även puckantenner som kan monteras i många miljöer. De senare är diskreta, kompakta antenner som erbjuder bra RF-prestanda.
SISO-riktantenner
Antenner som utstrålar i en riktning kallas riktantenner. Om du tänker på hur en ficklampa fokuserar en ljusstråle i en riktning, fungerar en riktantenn på samma sätt, men som strålar ut radiostrålning i en riktning. Typiskt fungerar dessa på samma sätt som TV-antenner på taken, du behöver rikta antennen mot den lokala masten (basstationen). De populäraste riktantennerna för professionella installationer är panelantenner. De är oftast relativt kompakta och erbjuder goda förstärkningsegenskaper, vanligtvis mellan 8–11 dBi antennvinst.
Rundstrålande MIMO-antenner
Rundstrålande MIMO-antenner kompromissar vanligtvis lite med förstärkningsegenskaperna på grund av att de har två antennelement i en antennkropp. Men ofta tycker installatörer det är bättre att installera en MIMO-antenn än två SISO-antenner. Samma urvalskriterium kan appliceras på MIMO rundstrålande antenn som för SISO, så titta efter kvalitet, UV-beständighet, beprövad konstruktion i kombination med antennkablar av hög kvalitét och låg förlust (en kabel för varje port). Välj en antenn med en flexibel fästanordning för att möjliggöra enkel montering.
En annan typ av utomhus-MIMO-antenn är en i kompakt puckutförande, vi kallar dessa puckantenner, för diskreta applikationer där antennen skall monteras på ett fordon eller apparatskåp. Antennen använder metallytan som jordplan så antennen kan vara mindre och mer kompakt utan att kompromissa med prestandan för mycket. Det finns olika möjligheter för den här sortens MIMO-antenner och några av dessa innefattar ett ytterligare RF-element så som WiFi eller GNSS-antenn.
Riktantenner för MIMO
Likt de riktade SISO-antennerna är de populäraste riktade MIMO-antennerna panelantenner. Trots deras kompakta dimensioner, kan de erbjuda större förstärkning än de rundstrålande antennerna, men behöver riktas mot bas- eller masterstationen.
För utomhusinstallationer, som vi hänvisade till tidigare, är rätt val av antennkabel med låg förlust kritiskt vid längre kabeldragningar, speciellt vid högre frekvensband så som 1710-2690 MHz, krävs en kabel med högre prestanda. Dämpningen per meter är viktig att ta hänsyn till, ju längre kabel desto mindre dämpning per meter är önskvärt. För utomhusapplikationer, är kablar av ”industristandard” så som RG58 opassande på grund av förluster. En bättre lösning är att betala lite mer per meter och använda kablar med låga eller mycket låga förluster. Ju mindre förluster i kabeln, desto längre kan kabeln mellan antenn och enhet vara.
Valet av rätt antennkabel
Första punkten att ta hänsyn till när man drar förlängningskablar mellan antennen och sändaren (router, modem, terminal, gateway, trådlös device) är att kabeln alltid kommer tillföra förlust i systemet. Oavsett om du använder kabel med mycket låg förlust, högkvalitativ antennkabel eller väldigt tunn kabel med stora förluster, kommer dämpning att tillkomma mellan antenn och sändaren. Ett viktigt område att fokusera på är att minimera den förlust som kabeln medför, för att maximera antennens prestanda. Vid längre kabeldragningar är det mycket viktigt att använda antennkablar med låg förlust, annars blir dämpningen för stor för en funktionell trådlös uppkoppling.
Tunn antennkabel -LFKf
Tittar man på våra smidigaste antennkablar, så kan vår tunna LFKf antennkabel oftast användas för lägre frekvenser upp till maximalt 2–3 meter. Oftast används dessa som ”pigtail” eller adapterkablar, alltså korta kablar som vanligtvis ansluts till en radio för att konvertera från en kontakt till en annan, eller om nuvarande kontakt till radion är för liten för att passa till en antennkabel med mycket låg förlust. (Våra LFKu-kablar är 10,2 mm i diameter, så kontakter så som MMCX, QMA, MCX passar inte till vår LFKu). Dessa kablar kan även användas för att montera ett så kallat chassidon utanpå en kapsling, där en grövre kabel sen kan monteras. Det sista området där dessa används är i fordon, då de dels kan ge en smidig kabel om det är trångt om plats mellan sändare och antenn. En LFKf har också en lägre vikt och är smidig, så den ger inte lika stora påfrestningar på sändarens antennkontakt vid vibrationer eller rörelser. Exempelvis i ett fartyg används dessa för avlastning av sändarens antennkontakter för att minska påfrestningen vid vågrörelser. Hade en grövre antennkabel monterats direkt på sändaren hade denna riskerat att få för hög påfrestning på antennkontakterna med risk för att dessa skulle kunna lossnat från enheten (japp, vi har sett detta hända några gånger genom åren).
Smidig och prisvärd antennkabel -LFK
Vår LFK-kabel har 6,1 mm i diameter, men tack vare sin solida kopparkärna och överlägsna isolering har lägre förlust än den tidigare populära RG58. RG58 är en standardantennkabel som är 5 mm i diameter -vi rekommenderar inte denna kabel över huvud taget. Den är föråldrad och lågpresterande.
LFK används vanligtvis vid kabeldragningar för 4G och andra trådlösa system upp till 5 meter utan att det nämnvärt påverkar signalen. Vid mer än 10 meter börjar dämpningen påverka den totala prestandan. Vid 15-20 meter bör man välja en bättre kabel.
Fördelarna med LFK är att den är kostnadseffektiv, flexibel och har goda RF-egenskaper vilket gör den idealisk som förlängningskabel. Kabeln kan levereras med PVC-mantel eller en LSZH (Low Smoke Zero Halogen) CPR-klassad Eca-kompatibel mantel. Vår LFK är kostnadseffektiv, men också flexibel och robust vilket gör den idealisk för installationer där kabeldragningar kanske är lite krångligt.
LFKu för långa avstånd och stora förluster
För ännu längre kabeldragningar, har vi vår LFKu. Kabeln har mycket låg förlust och vi kan erbjuda kabeldragningar upp till 50 eller 60 meter beroende på frekvensen som används i installationen. Vår LFKu antennkabel med låg förlust är cirka 10 mm i diameter, erbjuder en del flexibilitet, men framförallt fantastiska RF-egenskaper som gör att du kan minimera dämpningen från antennen till sändaren i ditt system.
Fönsterkabel för smidig installation
För att slippa borra hål i fasaden kan vi tipsa om vår fönsterkabel, alltså en kabel du klämmer under ett fönster för att få ut antennen på utsidan av fastigheten. Detta ger ett minimalt avtryck i den miljön du installerar i utan att för den saken skull ta lång tid eller påverka prestanda.
Åskskydda
För att skydda din installation från blixtnedslag kan du behöva överväga ett överspänningsskydd. Ett hyggligt överspänningsskydd skyddar vanligtvis inte antennen fullt ut men det bör skydda nätverksutrustningen som sitter bakom antennen och kabeln.