電気通信のおかげで、私たちは愛する人たちと連絡を取り合い、インターネットにアクセスし、世界中で何が起こっているかを知るためにできることは何でもできるようになりました。
電気通信の成功の大部分は、電気通信プロバイダーのネットワークの優れたパフォーマンスに依存しています。 通話中に回線が切れたり、ネットワークが切断されたりするような障害が発生したことがあるかもしれません。 その場合、論理的な説明は 1 つあります。デバイスに十分なネットワークがありません。
このような場合は、セルラー アンテナ (ネットワーク ブースターとも呼ばれます) を使用する必要があります。 この記事では、アンテナの仕組み、利点、選択できるさまざまなオプションについて説明します。
セルラーアンテナとは何ですか?
最も簡単に説明すると、これは携帯端末で使用するためのアンテナであるということです。 大局的に言うと、携帯電話に接続される通信ネットワークを強化するためのアンテナが必要です。
アンテナはどのように機能するのでしょうか?
セルラーアンテナの動作をより深く理解するために、基本的な概念であるアンテナについて説明します。 知っておくべきことは次のとおりです。
アンテナにより、電波から電力への変換、またはその逆の変換が可能になります。
アンテナはラジオ受信機と連携して動作します。 これが機能するには、アンテナが無線受信機から発振する高周波電流を受信する必要があります。 これはアンテナの端子内の受信機であり、アンテナが電流から得られたエネルギーを電磁波として放射するための準備を整えます。
信号受信に関しては、アンテナは電磁波の一部を遮断することによって機能します。 これが完了すると、端子で微小な電圧が生成され、これが無線受信機/送信機での電波の増幅に使用されます。
セルラーアンテナは必要ですか?
多くの場合、携帯電話のアンテナで間に合いますが、それが必要かどうかを確認する必要があります。
高利得のセルラー アンテナを入手することが得策である理由は次のとおりです。
- 信号増幅: 携帯電話の内蔵アンテナがより良い信号を受信できるようにするアンテナが必要です。 この必要性は、屋外では十分な信号がない可能性があるという事実によって必要になります。 この場合、屋内に配達するだけでは十分ではありません。
- データ速度の向上: 携帯電話アンテナによってネットワークのデータ速度も向上します。 これは、より高いメガバイト/秒 (Mbps) のダウンロード速度を求めている場合に最適です。
- 長距離接続: 複数のデバイスをより長距離で接続するには、長距離セルラー アンテナを入手する必要があります。
セルラーアンテナの重要性は何ですか?
信号増強機能に加えて、セルラー アンテナには他の利点もいくつかあります。 その他の利点をいくつか示します。
セルラーアンテナは信頼性が高い
デバイスで受信できる信号が制限されるのは、特定の要因が原因です。 セルサイト/タワーからそれほど離れていない場合は、外壁などの障害物の存在が考えられます。
いずれにせよ、実際には、屋外から家庭やオフィスに入るネットワークの強度が十分ではない可能性があります。 携帯電話アンテナを補完することは、保証されたカバレッジを確保するのに役立つため、うまく機能します。
データパフォーマンスの向上
Wi-Fi ルーターが近くにあると、インターネット接続がより鮮明かつ高速になることに気づきましたか? 携帯電話アンテナを入手すると、データ転送速度が大幅に向上します。
長距離接続機能
より長距離に接続できる無線セルラー ネットワークの需要により、セルラー アンテナの人気が高まっています。
長距離にわたってデバイスを接続するためのこれらのアンテナの機能は印象的です。 たとえば、5G アンテナを利用して、さまざまな業界のアプリケーションに単位面積あたりのより大きな帯域幅を提供できます。
携帯電話のアンテナと携帯電話の信号
5G ネットワークのトレンドは生まれませんでした。 これは、2G、3G、4G などの前世代の携帯信号に対する目覚ましい成功の記録であり、現在では 6G の話がすでに広まっています。
セルラー アンテナが成功するかどうかは、使用されるセルラー信号の種類に依存します。 経験則として、これらのアンテナは、解決しようとしている主な問題、つまり信頼性の高い信号を取得できないことを回避するために、適切なセルラー信号で使用する必要があります。
次に、さまざまな種類の携帯信号について詳しく説明します。
3Gアンテナ
これは、第 3 世代の無線通信技術を指します。 3G 携帯電話ネットワークの優れた点には次のようなものがあります。
- 携帯電話ネットワークの同時使用: 3G テクノロジーは、データ転送と音声通信の両方の信号の二重使用をサポートします。
- ローカル接続の強化: 3G ネットワークは、ローカル ワイヤレス ネットワーク上のデバイスの使用など、セルラー信号の位置特定もサポートします。 また、ローカル インターネットの信号強度の強化もサポートします。
3Gアンテナの種類
3G ネットワークに使用できるアンテナにはさまざまな種類があります。 指向性アンテナ、全指向性アンテナ、クリップ アンテナなどがあります。
それぞれの動作の概要は次のとおりです。
指向性 3G アンテナ: これらのアンテナはセル サイト/タワーの方向に向けられています。 目的は、より良い信号を取得し、それを携帯端末に供給することです。
全方向性: 前者とは異なり、全方向性 3G アンテナは必ずしも携帯電話の塔から信号を取得する必要はありません。 代わりに、あらゆる方向からこれらの信号を拾うことができます。
クリップ 3G アンテナ: このタイプの 3G アンテナは、モバイル用途向けに設計されています。 信号受信を向上させるために、デバイス (ラップトップまたはコンピューター) の画面にクリップまたは貼り付けることができます。
屋外 3G アンテナ: このタイプのセルラー アンテナは、屋内のセルラー信号が制限されている場所またはエリア向けです。 アンテナを屋外に取り付けると、屋内でもより良い信号を受信できるようになります。
高利得セルラー アンテナ: これは 3G アンテナの 1 つで、主な用途は、データ通信範囲が限られているエリアの (インターネット/データ) 信号を増強することです。
4Gアンテナ
第 4 世代のワイヤレス テクノロジーは、3G アンテナの後に登場しました。 4G ネットワークを開発する主な理由の 1 つは、インターネット接続を強化することでした。
ただし、4G ネットワークにアクセスするための「4G エリア」に近いなど、いくつかの考慮事項があります。
4G ネットワークにおける MIMO の役割
複数入力複数出力 (MIMO) は、4G ワイヤレス テクノロジの重要な機能の 1 つです。 電磁波に対する傾斜偏光子として機能します。 これは、2 つの別々のアンテナを使用してより高速なインターネット速度を実現する上で重要な役割を果たします。
4G セルラー アンテナの種類
4G デバイスのインターネット速度を上げるために使用できるセルラー アンテナには、主に 2 つのタイプがあります。
どうぞ：
- 高利得アンテナ: このタイプの 4G 携帯電話アンテナは、長距離にわたるインターネット対応信号の配信をサポートします。 ただし、4G 帯域幅にアクセスするユーザーが増えると、データ速度が低下する可能性があることに注意してください。
- マルチバンド アンテナ: これらのアンテナは、長距離にわたって信頼性の高いデータ転送速度も提供します。 また、動作帯域幅も増加します。
5Gセルラーアンテナ
これはセルラー アンテナの種類の 1 つですが、4G ネットワークへのステップアップです。 5G ワイヤレス テクノロジーは、最大 1 Gbps のデータ転送速度を提供します。
5Gアンテナの種類
以下は、5G デバイスで使用できるアンテナの一部です。
- MIMO: これは、5G NR アーキテクチャを使用して複数のユーザーの MIMO 機能をサポートする大規模多入力多出力 (MIMO) アンテナを指します。
- PIFA 5G アンテナ: これは、全方向放射を提供し、スマートフォンが使用するビット数を削減する平面逆 F アンテナ (PIFA) アンテナです。
- フラクタル アンテナ: この 5G アンテナは、外部構造または内部コンポーネントの円周を改善します。 これは、再帰的なアイデンティティ システムの使用によって実現されます。
5G アンテナの課題
5G アンテナを使用してインターネット接続とデータ伝送速度を向上させると、いくつかの困難が生じる可能性があります。 使用上の課題のいくつかを次に示します。
- アンテナの MIMO 機能では、多くの場合、異なるアンテナの同期が必要になります。 この同期は、同様の周波数帯域を使用するデバイスで実行する必要があります。
- 5G (スモールセル) アンテナは、セルラー信号の固定と中継に一般的に使用されます。 これらの信号をより高密度のパッケージで配信するためにも使用されます。 このため、アンテナの非障害性とコンパクトさが優先されなければなりません。
6Gアンテナ
第 5 世代のワイヤレス テクノロジーの成功により、第 6 世代への道が開かれます。 6G テクノロジーは、いくつかの革新を導入すると予想されており、その主なものは、提供される 5G ネットワークよりも高い周波数の配信です。
Popular Mechanics は出版物の中で、6G 無線技術が「人間」を利用する可能性があることをほのめかしました。 この出版物は、マサチューセッツ大学の研究者チームによる報告書を引用しており、6G技術の性能を促進するために「無駄なエネルギーを回収」するために、人間が装着するコイル状の銅線と可視光通信（VLC）システムの利用を提案している。
6G アンテナが次世代のワイヤレス テクノロジを推進する準備ができていることについて、知っておくべきことの一部を以下に示します。
- 高性能の垂直および水平相互接続、および給電ネットワークは、アンテナインパッケージ (AiP)、信号完全性の低下、およびオンチップ アンテナ技術によって促進されます。
- サブ THz 通信では、メタサーフェス ベースのアンテナ、大規模アンテナ アレイ、レンズ アンテナなどの関連イノベーションが活用されます。
セルラーアンテナ購入ガイド
長距離セルラーアンテナの購入をお考えですか? 購入する前に考慮すべきいくつかの要素を次に示します。
1. 建物の材質は何ですか?
自宅でアンテナを使用している場合でも、オフィスでアンテナを使用している場合でも、信号が中断されないようにする必要があります。
建物に使用されている材料の種類は、内部の信号の伝送速度に影響を与える可能性があります。 経験則として、建築材料がレンガ、木材、乾式壁、またはガラスのいずれかを含む場合、信号波はブロックされる可能性があります。
2. 最適なセルラーアンテナの種類を決定する
屋内および屋外のセルラー アンテナのタイプが最も一般的です。 前者は家庭やオフィス内で使用されますが、後者は屋外で使用するのが最適です。
これについては、以下を比較してみましょう。
屋内アンテナ: パネル アンテナまたはドーム アンテナのいずれかです。 パネル アンテナは複数のフロアにセルラー信号を送信するのに最適ですが、ドーム屋内アンテナは建物内の 1 つのフロアに最適です。
屋外アンテナ: ここでは、指向性屋外アンテナと全指向性屋外アンテナのどちらかを選択できます。 前者は一方向から信号を受信しますが、後者は 360 度の検索を開始して、複数の方向から動作中のセルラー信号を受信します。
3. 適用範囲を確実に確認する
カバーする領域のサイズも重要です。 一般的なルールは、使用する予定のエリアの縦横をカバーできるセルラー アンテナを選択することです。
4. 何人のユーザーが接続する必要がありますか?
携帯電話のアンテナはより多くの信号を取り込むことができますが、ある時点で妨害される可能性もあります。 アンテナまたはブースターに接続しているユーザーの数により、データと信号の伝送速度が低下する可能性があります。
5. 受信信号は重要です
建物の外からの信号の強度は非常に重要です。 これは屋内アンテナに最適に機能することに注意することが重要です。 この場合、屋外アンテナはセルラー信号を取得できるようにセルサイト/タワーに接続する必要があります。 信号が取得されると、信号は増幅器に送信され、再ブロードキャストのためにセルラー アンテナに送信される前に増幅されます。
まとめ
RayPCB は、多数のオプションを評価するのに役立ち、家庭やオフィスでの使用に最適なセルラー アンテナについて明確なアイデアを得ることができます。
