WLAN-Antennen sind wichtige Komponenten in WLAN-Geräten (Wireless Local Area Network). Ihre Kernfunktion besteht darin, Funkwellensignale zu senden (auszustrahlen) und zu empfangen, um die drahtlose Kommunikation zwischen Geräten (wie Routern, Mobiltelefonen, Laptops und Smart-Home-Geräten) zu ermöglichen.

Stellen Sie sich die Antenne als „Mund“ und „Ohren“ drahtloser Signale vor:

Senden von Signalen (TX): Wenn Ihr Gerät (z. B. ein Mobiltelefon) Daten übertragen muss, wandelt die Antenne die vom internen Schaltkreis des Geräts erzeugten elektrischen Signale in elektromagnetische Wellen (Radiowellen) um und strahlt sie effektiv in den Weltraum ab.

Empfangen von Signalen (RX): Wenn Daten von anderen Geräten (z. B. WLAN-Routern) empfangen werden müssen, ist die Antenne dafür verantwortlich, elektromagnetische Wellen im Weltraum zu erfassen und sie wieder in elektrische Signale umzuwandeln, die der interne Schaltkreis des Geräts verarbeiten kann.

Hauptmerkmale und Funktionen:

Signalabdeckung und -stärke: Das Design und die Leistung der Antenne wirken sich direkt auf die Übertragungsentfernung und Stärke des WLAN-Signals aus. Antennen mit höherem Gewinn (normalerweise gemessen in dBi) können die Signalenergie konzentrierter in eine bestimmte Richtung abstrahlen und dadurch eine längere Übertragungsentfernung oder eine stärkere Signaldurchdringung in eine bestimmte Richtung erzielen (der Abdeckungswinkel kann jedoch enger werden).

Signalrichtwirkung:

Rundstrahlantennen: Am häufigsten in Heimroutern zu finden. Sie strahlen/empfangen Signale gleichmäßig horizontal um 360 Grad und bieten so eine Rundumabdeckung, geeignet für Szenarien, in denen mehrere Räume oder Etagen abgedeckt werden müssen. Die Signalstärke nimmt gleichmäßig mit der Entfernung ab.

Richtantennen: Konzentrieren Sie die Signalenergie in einer relativ engen spezifischen Richtung (Strahl) zum Senden und Empfangen. Dies kann die Übertragungsentfernung und die Entstörungsfähigkeit in einer bestimmten Richtung erheblich erhöhen und wird häufig für Punkt-zu-Punkt-Überbrückungen (z. B. beim Verbinden zweier Gebäude) oder wenn das Signal in einem bestimmten Bereich (z. B. am Ende eines langen Korridors) verstärkt werden muss, verwendet. Zu den gängigen Arten von Richtantennen gehören Yagi-Antennen, Flachantennen, Parabolantennen usw.

Frequenzunterstützung: Moderne WLAN-Antennen müssen bestimmte Betriebsfrequenzbänder unterstützen (z. B. 2,4 GHz, 5 GHz und sogar 6 GHz für WLAN 6E/7). Dualband- oder Multiband-Antennen können in mehreren Frequenzbändern gleichzeitig arbeiten und sind mit verschiedenen WLAN-Standards (z. B. 802.11n/ac/ax) kompatibel.

Polarisation: Die von der Antenne abgestrahlten elektromagnetischen Wellen weisen eine bestimmte elektrische Feldrichtung (Polarisation) auf, beispielsweise vertikale Polarisation, horizontale Polarisation oder zirkulare Polarisation. Um den besten Übertragungseffekt zu erzielen, sollten die Polarisationsmodi der kommunizierenden Parteien so weit wie möglich übereinstimmen. Die meisten WLAN-Geräte verwenden vertikal polarisierte Antennen.

Gängige Formulare und Anwendungen:

Eingebaute Antenne: Im Gerät integriert (z. B. Mobiltelefone, Laptops, die meisten Heimrouter), normalerweise klein, meist omnidirektional oder schwach gerichtet.

Externe Antenne: An der Außenseite des Geräts angebracht, normalerweise über eine Schnittstelle (z. B. RP-SMA) verbunden. Dies sorgt für Austauschbarkeit und Benutzer können je nach Bedarf (z. B. verbesserte Abdeckung, Richtverbindung) Antennen mit unterschiedlichem Gewinn und unterschiedlicher Richtwirkung wählen. Wird häufig in Hochleistungs-Routern, drahtlosen Netzwerkkarten, Access Points (APs) und Bridge-Geräten verwendet.

Mehrantennensystem: Moderne WLAN-Geräte (insbesondere Router, die die MIMO-Technologie unterstützen) sind in der Regel mit mehreren Antennen (z. B. 2x2, 3x3, 4x4) ausgestattet. Diese Antennen arbeiten zusammen, um mithilfe der Spatial-Stream-Technologie mehrere Datenströme gleichzeitig zu senden und zu empfangen und so die Geschwindigkeit, Kapazität und Zuverlässigkeit drahtloser Netzwerke erheblich zu verbessern.