ホーム フォーラム Texas Instruments ワイヤレス CC13xx(Sub-1GHz) 外部アンテナの目的、効果

このトピックには4件の返信が含まれ、2人の参加者がいます。6 年、 4 ヶ月前 Pukkuru さんが最後の更新を行いました。

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  • #1545 返信

    Pukkuru
    参加者

    外部アンテナの目的、効果

    デバイス型番:一般的無線に関します

    お世話になります。

    特定デバイスではなく、サブギガ無線の一般的質問になります。

    サブギガの無線モジュールをよく使います。

    いつも、コスト優先で、モジュールのパターンアンテナだけで通常使用していました。

    今回、サブギガで、IoTアプリ風に多数の無線モジュールを使おうとしています。ツリートポロジーも多くなりそうです。

    無線モジュールは、外部アンテナ(技適で認められたものオンリー)を使うべきか?

    本題ですが、そもそも論として、外部アンテナを使う事は、どの様なメリットがあるのでしょうか?

    技適の規定があるので、送信出力が大きくはならない….そもそもアンテナ利得は基準アンテナ対比でしかなく。

    指向性向上ですか? マルチパス対策ですか? 受信性能アップですか?

    、と考えると目的や効果が、判らなくなります。

     

    #1556 返信
    Yojiro
    Yojiro
    従業員

    一般論として、あくまで参考にしていただけたらと思います。

    アンテナの利得に関しては、電波法として+3dBi未満ですので、外部アンテナにすることで無線到達距離や無線通信の安定性などに大きな差が得られる可能性はあります。

    基板搭載のアンテナですと、基板形状や周辺構造、アンテナ特性により、指向性が生じます。これらの影響を抑えるためには、外部アンテナが必要となってきます。またダイバーシティを実装したい場合には、外部にアンテナスイッチ+アンテナの構成が必要になるかもしれません。

    基本的には、モジュール搭載のアンテナで、システム的に問題がある場合に、外部アンテナにより問題点を解決していくという考え方で良いのではないかと思います。

    #1557 返信

    Pukkuru
    参加者

    yojiro様、早々ありがとうございます。

    モジュールのパタンアンテナですと、素人目にはダイポールかモノポールアンテナ風の指向特性でしょうか….。

    棒状のアンテナを外部アンテナとすると、円状に変わり指向特性一様化が期待できる…とかでよいでしょうか。これにより、「到達距離や安定性に寄与」、しかもわずかな差異とは限らない、良いでしょうか。

    幸い、無線モジュールが、アンテナダイバシィティー機能付きなので、中長距離では、マルチパス耐性アップが期待できそうです。

    ところで、アンテナ利得が、+3dBiということから、送信出力が増加する/しない?

    dBiは理想点アンテナとの比でしかなく、指向特性が変わるだけ、あるいは送信出力アップが起こり得る、ということが判りません。

    電波法から出力上限規定があるから、アップさせて言いわけないとも思えますが、実態が?です。

    また、WiFiのアンテナでは、くねくねと自由に曲がることができるものを見かけますが、WiFiは指向性が高いので有効と想像します。

    922MHzでは、縦置き/横置き位しか影響ないとの理解…..たいして曲げても効果期待できないとの理解で良いでしょうか?

     

    #1562 返信
    Yojiro
    Yojiro
    従業員

    モジュールのパタンアンテナですと、素人目にはダイポールかモノポールアンテナ風の指向特性でしょうか….。

    パターンアンテナの指向性につきましては、形状によりさまざまですので、使用されているモジュールメーカー
    に確認いただくほうが良いかと思います。

     

    棒状のアンテナを外部アンテナとすると、円状に変わり指向特性一様化が期待できる…とかでよいでしょうか。

    こちらも、同じような棒状でも内部の構造により指向性がある場合がありますので、アンテナメーカーにご確認
    いただくことをお薦めいたします。
    先程の返信にも記載しましたが、外部アンテナにすることで、設置位置を自由にすることができ、アンテナ周辺の環境に依存しにくくなることもメリットになるかと思います。

     

    これにより、「到達距離や安定性に寄与」、しかもわずかな差異とは限らない、良いでしょうか。

    はい、その様にお考え頂ければと思います。

     

    ところで、アンテナ利得が、+3dBiということから、送信出力が増加する/しない?
    dBiは理想点アンテナとの比でしかなく、指向特性が変わるだけ、あるいは送信出力アップが起こり得る、ということが判りません。

    指向性と利得の関連につきましては次のサイト資料が参考になるかと思います。
    http://www.rf-world.jp/bn/RFW04/samples/p126-127.pdf

     

    また、WiFiのアンテナでは、くねくねと自由に曲がることができるものを見かけますが、WiFiは指向性が高いので有効と想像します。
    922MHzでは、縦置き/横置き位しか影響ないとの理解…..たいして曲げても効果期待できないとの理解で良いでしょうか?

    申し訳ありませんが、アンテナの内部構造にも依存することですので、効果についてはわかりかねます。
    アンテナの特性につきましては、アンテナメーカーさんのサイトに詳しく記載されておりますので、
    そちらをご参照いただけますでしょうか。

     

    #1563 返信

    Pukkuru
    参加者

    yojiro様

    漠然とした質問に、丁寧に即答頂き本当に感謝いたします。

    外部アンテナの効果・目的が混乱しボヤットしか認識できず、また電波法の規定を意識すると益々疑問がわいてきておりました。

    いずれににしても、外部アンテナによる効果はオールマイティーでは無くとも期待できると感得しました。今回のご教示で、メーカーに問い合わせがし易くなりました….具体性を持って質問が可能になります。以降、メーカーに質問します。

    本当に、ありがとうございました。

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