WiFi アンテナは、ワイヤレス ローカル エリア ネットワーク (WLAN) デバイスの重要なコンポーネントです。その中心的な機能は、デバイス (ルーター、携帯電話、ラップトップ、スマート ホーム デバイスなど) 間のワイヤレス通信を可能にするために電波信号を送信 (放射) および受信することです。

アンテナが無線信号の「口」と「耳」であると想像してください。

信号の送信 (TX): デバイス (携帯電話など) がデータを送信する必要がある場合、アンテナはデバイスの内部回路によって生成された電気信号を電磁波 (電波) に変換し、空間に効果的に放射します。

信号の受信 (RX): 他のデバイス (ワイヤレス ルーターなど) からデータを受信する必要がある場合、アンテナは空間内の電磁波を捕捉し、デバイスの内部回路が処理できるようにそれらを電気信号に変換する役割を果たします。

主な特徴と機能:

信号範囲と強度: アンテナの設計と性能は、WiFi 信号の伝送距離と強度に直接影響します。より高いゲイン (通常は dBi で測定) を持つアンテナは、信号エネルギーを特定の方向により集中して放射することができ、それにより、特定の方向でのより長い伝送距離またはより強力な信号の浸透が得られます (ただし、カバレッジ角度は狭くなる可能性があります)。

信号の指向性:

全方向性アンテナ: ホームルーターで最も一般的に見られます。信号を水平方向に 360 度均等に放射/受信し、全方位をカバーし、複数の部屋やフロアをカバーする必要があるシナリオに適しています。信号強度は距離とともに均等に減少します。

指向性アンテナ: 送受信のために信号エネルギーを比較的狭い特定の方向 (ビーム) に集中させます。これにより、特定の方向の伝送距離と耐干渉性が大幅に向上するため、ポイントツーポイントのブリッジング (2 つの建物の接続など) や、特定のエリア (長い廊下の端など) で信号を強化する必要がある場合によく使用されます。一般的な指向性アンテナには、八木アンテナ、平面アンテナ、パラボラ アンテナなどがあります。

周波数サポート: 最新の WiFi アンテナは、特定の動作周波数帯域 (2.4 GHz、5 GHz、WiFi 6E/7 の場合は 6 GHz など) をサポートする必要があります。デュアルバンドまたはマルチバンド アンテナは、複数の周波数帯域で同時に動作でき、さまざまな WiFi 標準 (802.11n/ac/ax など) と互換性があります。

偏波: アンテナから放射される電磁波は、垂直偏波、水平偏波、円偏波などの特定の電界方向 (偏波) を持ちます。最良の伝送効果を得るには、通信当事者の偏波モードを可能な限り一致させる必要があります。ほとんどの WiFi デバイスは垂直偏波アンテナを使用します。

一般的なフォームとアプリケーション:

内蔵アンテナ: デバイス (携帯電話、ラップトップ、ほとんどのホーム ルーターなど) 内に統合されており、通常はサイズが小さく、ほとんどが無指向性または弱指向性の設計です。

外部アンテナ: デバイスの外部に露出し、通常はインターフェイス (RP-SMA など) を介して接続されます。これにより交換可能となり、ユーザーはニーズ (カバレッジの強化、指向性接続など) に応じて、異なるゲインと異なる指向性を持つアンテナを選択できます。高性能ルーター、ワイヤレス ネットワーク カード、アクセス ポイント (AP)、ブリッジ デバイスで一般的に使用されます。

マルチアンテナ システム: 最新の WiFi デバイス (特に MIMO テクノロジーをサポートするルーター) には、通常、複数のアンテナ (2x2、3x3、4x4 など) が装備されています。これらのアンテナは連携して空間ストリーム テクノロジーを使用して複数のデータ ストリームを同時に送受信し、ワイヤレス ネットワークの速度、容量、信頼性を大幅に向上させます。