Afin de changer le nom du topic et du document, j'en recrée un autre plus explicite.


Recommandation: Toujours commencer par lire ce guide en premier:
https://routeur4g.fr/discussions/discussion/576/aide-au-choix-dune-solution-4g#latest


Le PDF ci dessous vient en complément.


Si dans le futur vous ne trouvez plus le PDF dans ce premier post (supprimé car un nouveau est disponible)
Veuillez parcourir ce fil pour trouver le PDF dans mes messages.

Je met egalement un lien direct de la dernière version disponible depuis la page de mon profil
(que je peux éditer sans solliciter les modérateurs).


PDF v3

la je pense pouvoir vous aider.

Il n'y a pas de "formule clé en main", mais des regles en RF a appliquer suivant les cas précis.
car ces regles se retrouvent tj, ce sont des principes physiques avant tout.
mais il faut les connaitre et les comprendre, puis tout devient bcp plus clair.
il est vrai que "les ondes" radio c'est pas tres visibles a l'oeil, ce qui n'aide pas !

je vais faire un memo pdf d'explication avec des illustrations.

mais pour aller a l'essentiel,

une antenne large bande ou pour une utilisation en multibande (dans un cas donné vs un autre avec cette meme antenne),
il faut definir la plage de Freq totale, ici de 700 a 2700 Mhz soit 2GHz de BW (largeur de bande).

dans ces 2GHz de BW on peut definir 3 sous bandes.
en gros 700-1000, 1700-2000 et 2500-2700 couvrant TX et RX.

ensuite, ici on sait que les antennes sont en TX et RX simultané, utilsation en MIMO,
a des niveaux RF tres faibles (une tres forte attenuation en reception le plus souvent).

donc les antennes pour une utilisation en LTE sur les 3 "gammes" de Freq. definies ici, on sait que:
il faut une POL de +45° et -45°
que ce n'est pas du "coupling" (comme sur des antennes d'emetteur FM par exemple).
qu'il faut pouvoir emettre et recevoir en meme temps sans se perturber l'une sur l'autre.
(le but etant d'optimiser au max la liaison)

donc, on sait deja pas mal de chose.
ce qui va definir le "tuning".

il ne faut donc pas tenir compte des infos que l'on trouve "ici et la", qui ne sont pas notre cas de figure, surtout les frequences reelement utilisées.

on part du principe ici de faire un systeme optimisé pour une utisation en france avec tous les operateurs.
donc toutes les bandes utilisees en france.

alors ??

en fait, on peut deja se dire de vouloir optimiser le DL vs UP, donc tenir compte plutot des frequences de DL

on sait que 900 *2=1800 et le triple 2700, ce n'est pas un hasard !

a 900 la WL (longueur d'onde) est de 33,31cm, a 1800 la moitié soit 16,66cm et 1/3 a 2700 soit 11,1cm,
jusque la c'est loqique, et c'est tres pratique.

on a deja de quoi faire tous les calculs en tenant compte de notre but precis et des principes physiques.

on sait que la distance entre les antennes en un "accord", et que c'est accord doit etre un multiple parfait dans les "gammes" qui nous interressent.

On sait aussi que la puissance diminue au carré de la distance (l'attenuation d'un courant electrique transformé par une antenne en vibration de l'air recontre bcp de resistance et donc de perte)
c'est parfois tres problematique et parfois a utiliser, on va voir ca.

deja, premier warning:
pour calculer la longueur d'onde prendre la vraie valeur de la vitesse de la lumiere, et pas la valeur arrondie qui fausse tous les calculs, on doit etre tres precis.

maintenant il est possible de trouver une distance.

si on considere la freq la plus basse, on a la WL la plus grande, donc on est deja accordé !!!

a 33,31cm on est parfaitement en phase (une sinosoide a 900, 2 a 1800 et 3 a 2700 parfaitement synchro)

on a donc avec 33,31cm
1WL a 900
2WL a 1800
3WL a 2700

dans le cas ou on est que "en TX" cela est parfaitent jouable.
mais il faut tenir compte d'autre facteurs.

le probleme c'est que la distance entre l'emetteur (eNB) et nos antennes (UE) le signal est tres attenué.
on perd 100dB a 700 et 110dB a 2700MHz avec 3km dans un champs libre !!!
cad pour 1W au depart, il ne reste que 0,0000000001W !! (on deplasse la virgule 10x car 10x10 = 100)

donc le niveau de "vibration" recue de l'emetteur distant est tres faible,
et si on émet juste a coté de l'antenne qui recoit, on attenue encore le signal (bruit..)

mais si on ecate les antennes on attenue fortement l'influence de l'une sur l'autre
et il y a un calcul (presque magique) pour optimiser l'installation.

si on ecarte les antennes (et peu importe la freq, car ici on est si proche que le resultat est tj identique), on obtient pour un ecart de x / une attenuation de:
1WL / 22dB
2WL / 28dB
3WL / 31,5dB
4WL / 34dB
5WL / 36dB
etc (de plus en plus negligeable)

donc a partir de 1WL, si on passe a... /  on a un Gain (difference) de
2WL 6dB
3WL 9,5dB
4WL 12dB
5WL 14dB

cad une isolation bien meilleure
soit une perte de... / la puissance nominale de l'autre antenne en TX
160x
630x
1421x
2527x
4000x

c'est la, que la perte devient un avantage a exploiter
pour optimiser la reception (Noise et Interferences etc...)

on sait aussi que les extemites des elements d'une antenne ne doivent pas etre a moins d'une WL entre eux (dans notre cas vs microstip antenna)
donc automatiquement a 2WL pour etre en phase sans gène.

donc on peut dire
on part depuis la "gamme basse" et on calcule la WL, puis on multiplie par 2
on a 33,31*2 = 66,62cm mimimum

puis on passe a 33,31*3 pour optimiser
cad 99,93cm !!

il est egalemnt possible de faire
33,31*4 = 133,24

on a donc des accords possible type (*WL)
2/4/6 ou 3/6/9 ou 4/8/12


il est noté ici, une distance de 96cm (on peu aussi faire 192)
c'est valeur est aussi "ok" mais pas accordée sur 900 1800 2700 MHz
mais
936,83 1873,7 et 2498,27 MHz
soit WL: 32cm, 16cm et 12cm

mais en priviligiant c'est frequences, on n'optimise pas le 2700, cad la frequence la plus haute qui a la plus fortre attenuation dans l'air, ni les portions des "gammes" pour le download ! (en fait c'est négligeable).

donc je recommande 99,93 cm qui me semble etre parfait pour une utilisation avec les frequence en France de 700 a 2700
c'est optimisé pour tous les operateurs, dans tous les cas !

voila

je vais faire une doc avec des dessins et des tableaux

pour infos, d'autres distances ne vont pas pour une utilsation LTE en france (ou pour une freq particuliere) et surtout pas 76cm !

ici la distance est universelle
donc c'est utilisable avec toutes les antennes pour du LTE, 3G 2G.

cette distance est l'entraxe des antennes.

Une autre chose, le cable le plus court possible, quitte a mettre la box dans une boitier et faire courir un cable ethernet.

le cable RF est bcp plus sensible, surtout pour le 2700 (vs ethernet)

ne pas vouloir optimiser pour le 700 et 800 (bien meilleur propag / attenuation)
car il n'y a que 10MHz par opereteur sur ces bandes.
le 1800 et 2700 ont de 15 ou 20MHz par operateur
et plus on monte en freq, plus la perte en énorme (distance, cable...)


Oublier aussi les antennes lapin, les antennes internes sont bien meilleurs, un design bien optimisé !

mais des antennes externes peuvent avoir aussi une moins bonne perf, car les pertes dans le cable sont trop importante.
le signal de reception est en pico watt, etc...

Voila voila


(je relirai plus tard et éditerai si necessaire, car j'ai ecrit en un seul jet, et ca prend du temps !!)

Hello

Je poste ici un document technique orienté RF (notions antennes / transmission...) que je reviserai
J'éditerais ce meme post et remplacerais le fichier le cas écheant, ainsi il sera possible de faire pointé des liens dessus pour avoir tj la dernière version.

Je pense que je rajouterais des infos suivant les posts que je vois a droite a gauche pour faire une sorte de compilation.
je ne parlerai pas de routeur (ou FW) en particulier (vous connaissez ça mieux que moi) mais de généralités.

Le formatage du doc n'est pas hyper "corporate", mais ça devrait suffire.
en tout cas il devrait pouvoir aider des novices.

LTEinspecteur download link

LTE H-Monitor download link

LTE H-Monitor documentation

LTEinspecteur - LTEi ''RF Margin'' Indicator

Je crée un topic pour pouvoir faire pointer sur cette explication plus tard plus facilement.

RF Margin indicator - Explication:

Cela indique la marge opérationnelle radio de votre installation / antennes / situation.
A partir du moment ou on est en ZONE VERTE, alors on est bon (avec de la marge, pas besoin d'antenne externe par exemple).
Alors cet indicateur (integration de plusieurs choses) permet de bien voir ce qui se passe et de jauger facilement les choses (surtout avec le RSRQ en complement), cad de voir les relations des valeurs entre elles.

En dehors de la ''bonne plage radio'' (RF), le vu metre retombe (signaux radio faibles ou problematiques).
Si la valeur numerique passe en rouge, alors c'est qu'on dépasse la valeur max RSSI que le routeur peut retourner / mesurer.
Cad la valeur n'est plus ''accurate'' et plafonne au max (a -51dBm), il y a alors risque de saturation du modem dans certains cas, donc de faire baisser le RSRQ si on a trop de gain antenne (le comble).

Il est donc possible de regler toute votre installation qu'avec cet indicateur ''RF Margin'' (pour etre dans une bonne plage).

Surtout que le SINR et le RSRQ, etant des valeurs tres dynamiques (bcp plus instables), ne dependent pas uniquement de votre installation mais de bcp d'autres facteurs sur lesquels vous ne pouvez pas agir (variable a chaque instant).

L'ideal est d'etre au milieu de la zone verte ou au max (sans que la valeur passe en rouge) dans la plupart des cas.
si vous avez ce resultat, alors vous etes au top, surtout si le RSRQ est entre -9 et -6 ou mieux.
(parfois il faut dépointer / bouger un peu l'antenne, tests a faire en dehors des heures de pointes).

Vous pouver faire des switch entre vos antennes externes et internes depuis le menu de votre routeur 4G pour voir ce qui se passe (les relations des valeurs entres elles) et si l'antenne externe apporte vraiment qlq chose a l'emplacement / installation actuelle ou si elle a un problème par exemple (connexions etc..).

Il faut attendre un peu pour que les mesures se stabilisent (30s).

Il faut bien sur eviter le rouge du RF Margin, le jaune n'est pas une catastrophe pour autant, mais la marge opérationnelle est alors faible, cela incite a remonter dans le vert.
Après si vos débits ne sont pas bons, vous n'y pouvez pas grand chose (a part changer de relai / opérateur).

La valeur numérique indique le delta moyen entre le RSSI et le RSRP peu importe la plage de reception.

Rappel:

Gain en dB ≠ Débit en MBits/s (mais un gain minimum est nécessaire pour avoir de la marge ''radio'').

A vos expérimentations

J'ai effectué des mesures et differents tests de cette antenne (je précise que j'en ai d'autres, L58, XPOL2..),
voici mon retour:

Verdict à 40€ / 45€ livrée foncez ! C'est l'antenne a "presque" tout faire.

Pas trop encombrante c'est une tres bonne antenne INT / EXT, on peut simplement la poser, voire l'emporter (dans la caravane...) mais attention a l'emplacemnt, qui bien sur qui doit etre très précis (comme tj).

C'est une antenne en X-POL -45° / +45+ (MIMO) type microstrip comme dans un routeur dont le gain est vraiment bon,
la difference avec une XPOL2 poynting est vraiment "négligealble" avec cable compris, qu'il ne faut toutefois pas rallonger si on ne veuit pas avoir de pb de gain en bandes hautes (vs 700 / 800Mhz),
ce qui permet de "déporter" les "éléments rayonnants" du routeur, comme si on déportait les antennes internes quand on ne peut pas deplacer le routeur (jusque la bcp le savent tout ca déjà parfaitment),

Elle a bien du gain comme annoncé dans ses specs.

Bien sur, elle n'a pas la directivité des LPDA donc une plus faible rejection avant / arriere, avec toutefois un pointage qui reste délicat, surtout en intérieur et dans les bandes hautes, elle est proche de la XPOL2.

J'ai 12dB de mieux en niveau de reception par rapport a une antenne "lapin" (suivant le placement des antennes en intérieur devant un fenetre en direction des relais), disons un gain significatif de RSRP qui bien va améliorer le RSRQ.

Sur cette antenne, on peut aussi si c'est nécessaire, remplacer le cable d'origine en le déssoudant car tout est démontable, si cable écrasé par exemple.
Pour ceux qui bricolent, on donc peut lui mettre des ports SMA au dessous en perçant 2 passages (on trouve des cables courts sur ebay avec le SMA Fem chassis).
ce qui permet ensuite de metre un cable tres court avec le modem juste dessous, clé USB avec nano routeur etc...), la je pinaille, pour faire un petit ensemble intégré par exemple.

Bref, a 40€ car c'est son prix et pas plus, ne pas hésiter (malgré les commentaires negatifs sur amazon).
dans une majorité des cas, elle sera bien suffisante et une alternative a la poynting (que j'aime bcp) qui est un autre "budget" et pas vraiment une antenne pour l'intérieur le cas échéant,
et une alternative aux directives pour faire une distance "normale" (qlq km), ce qui n'empeche pas les longues distances avec, après la XPOL2 et LPDA type L58 sont supérieures mais c'est pas franchement une nécessité dans bons nombres de cas.
(ne pas oublier que le choix d'une antenne directive type L58 est pour une utilisation bien précise)

Elle fonctionne aussi tres bien pour du WIFI a 2.4Ghz ou toute autre utilisation de 700MHz a 2700Mhz, donc vous pouvez en acheter deux ou recycler votre antenne chinoise timbre poste !!

Apres, il ne faut pas la payer 80€ (voire plus) tout comme d'autres du meme style, meme un panneau "14dBi" (2x7 en realité) depuis Hong Kong.... de bonne facture a 35€ ça le fait aussi (j'en ai), c'est relativement équivalent.

Pour ceux qui veulent une antenne INT pour pouvoir deporter (un peu) le ''sweet spot'' de reception (vs le routeur), c'est très pratique.
on peut aussi ajouter une ventouse et la suspendre etc... car elle est très légère (attention au pointage).

Donc je récapitule:
Ce n'est pas vraiment une "directive" comparée aux LPDA, ni une omni, ni des oreilles de lapin.
c'est une antenne type panneau ayant aussi une faculté a prendre par l'arrière avec une ouverture a +/- 45° (-3dB) en bas de sa bande, et plus direcrtive an haut.
son "pattern" est plus porche du 8 (type dipole avec un deflecteur arrière).

Voila, un petit retour de ma dernière acquisition car a ce prix je voulais voir ce qu'elle vaut et je ne suis pas deçu, elle a ces qualités.

Plus généralement, il faut noter aussi que
Le debit (DL) n'est pas proportionnel au gain des antennes, mais lié a différents facteurs, dont la "QUALITE" de reception (plutot en haut de bande) mais a partir d'un certain niveau de qualité, le lien radio est "optimal", si bien sur c'est possible possible dans votre cas de figure car elle ne fera pas disparaitre les obstables dans le champs !
(parfois ce n'est pas le matériel qui est mauvais, mais notre choix au départ, ce qu'on obtenir comme resultat, cad comment on l'utilise cad ce que veut faire avec);
Oublier vos antennes lapin et autres antennes fischer price soit disant a 35dBi grosse comme un timbre poste, celle ci est une valeur sure a prix "budget".
(les panneaux Chinois ne sont pas forcement "mauvais", c'est le gain "marketing" qui est totalement une duperie).

Je fini en disant qu'une antenne a l'extérieur et bien placée, la plus dégagée possible (ou pas, pour certains cas spéciaux), c'est tj une énorme difference avec l'intérieur posée n'importe ou.
Il faut trouver son "sweet spot", c'est une question d'emplacement et de direction, et aux freq. LTE c'est précis,
ce n'est pas de la vielle CB, c'est plus precis que la TNT en etant tout aussi délicat (niveaux faibles), et tout dans l'environement directe influence + ou - les ondes radio.

Le niveau sur le "sapin" n'est pas un indicateur de débit, car on ne sait pas quel relai (bande passante) on "accroche" (si on accroche super bien une bande qui rame, ca rame point barre), de plus en standby et en transfert les parametres de transmission changent de facon dynamique, car pour faire un envoi d'un smiley sur whatsapp pas besoin de 4G+ (agregation), mais faire un gros transfert en DL, c'est bien différent.

il faut donc tj essayer "en transfert" type gros téléchargement, avec une interface réseau (PC <> modem) qui n'est pas bridée a 54Mbit/s par exemple (pour vos records de "speedtest") et a realiser aux "heures creuses réseau".
et tj se baser sur le DL, ca si il est bon, l'UL sera au max.

Une astuce, lancer un très gros DL depuis un serveur (qui envoie fort, si possible hebergé chez votre operateur pour rester en réseau interne) est bouger l'antenne pour voir quand le debit est au max (a faire aux heures creuses et pas a 17h)
Il est aussi tj possible, de placer temporairement le routeur dehors pour faire des tests, il suffit d'avoir une prise secteur, avant l'achat d'une antenne pour se faire une idée.

Ce qui est sur, c'est qu'avec une reception de qualité moyenne ou pire, les debits max du relais (a l'instant T) sont impossibles a atteindre,
et ne pas oublier que le reseau est tj partagé !

Voilou voilou
en esperant que ça puisse aider qlq uns a "fine tuné" leur instal.
N'hésiter pas a laisser votre message

On trouvre bcp d'antennes 4G Mimo externes "budget" (vs d'extérieur), qui ressemblent a des petits panneaux, car elles sont sous forme de boitier plastique.
On retrouve dans bon nombre d'entre elles, les memes elements internes, avec un cable plus ou moins long et des connecteurs type TS9 ou SMA.

Voici une des plus populaire (en pdf plus bas) ressemblante a une croix dans un boitier, ses éléments internes sont relativement simples pour ne pas dire simpliste, mais c'est bien une antenne, car elle a des proriétés rayonnantes avec du "gain"

On trouve toutes sortes de caractéristiques très fantaisistes les concernant, de 3dB a 88dB pour la meme antenne a 15€ environ.
Bref, du grand n'importe quoi, des dB marketing.

Il est donc difficile de s'y retrouver (sutrout pour un néophite) et surtout de trouver les vraies caratéristiques de l'antenne quand elles sont disponibles qlq part, ce qui n'est pas tj le cas.

J'ai cherhcé un document "juste" concernant une de ces antennes, et un site qui en revend sous son logo, les publie en toute transparence (bravo a eux).

Il faut bien noté que sous la multitude de noms, de revendeurs et de boitiers, on retrouve souvent les memes éléments dedans (dans les ultra low cost), et que le prix est tres variable, parfois plus de 100€, tout dépend du design du boitier, s'il fait sérieux etc...
Bref, le prix est parfois absolument pas justifié, si ce n'est par les "dB" annoncés et le packaging.
(voir lien plus bas).

En général, le gain dans les spécifications techniques ne tiennent pas compte de la perte du cable (sauf quand c'est annoncé clairement pour les plus sérieux constructeurs / distributeurs) et le gain est donné par une valeur unique en dB ou dBi (Isotropic Gain).

Cette valeur unique en dBi ne veut rien dire, car c'est souvent une valeur "peak" sur la bande qu'elle couvre (et sans cable),
c'est au mieux, juste une indication approximative.

Les antennes pour la 4G doivent couvrir un ensemble de frequences, allant de 700Mhz a 2700Mhz, soit 2000Mhz de largeur de bande (2Ghz), ce qui est bcp (pour ces freq).

La linearité de gain sur toute la bande couverte ne peut pas etre parfaite, par exemple 7dBi de gain peu importe la freq entre ces deux lilmites (sans compter d'autres facteurs dont je ne parlerai pas ici), n'est pas possible.

Alors oui, le gain annoncé est la valeur peak entre ces deux limites.
On ne connait d'ailleur pas la valeur min et la freq de cette valeur (ou sur la bande).

Le gain exprimé en dBi est relatif a une antenne omni type ''half wave dipole antenna'' (reference) tj donné a 2.15dBi (rayonné ici dans toutes les directions, cad un pattern de rayonnemnt en forme en cercle).

Une antenne ayant un gain de 2.2 dB peut etre considérée comme une Omni, car si elle avait du gain, ce gain serait dans une direction (on passe d'une forme de sphere a une patate, puis a une carotte)
ce gain est exprimé dans un axe donné de l'antenne, c'est ainsi qu'on peut dire qu'une antenne est directive, voire un panneau, une yagi etc..)

Pouren revenir a nos antennes "Fischer Price" de type "panneau" (en apparence),
elle sont données pour certaine, allant de 700 a 2700, mais le gain n'est pas lineaire et tres limité, et sans tenir compte de la perte dans le cable.

Le gain est souvent de
2.5dBi de 700 a 1000 Mhz
4dBi de 1700 a 2200MHz
3dBi de 2200 a 2700 MHz
avec une efficacité faible (sans compter d'autres facteurs)

Si on ajoute la perte dans le cable généralement de 5 a 10m, on se demande quel est leur intéret.
Il réside dans le fait de pouvoir déplacer les éléments rayonnants, plus que le gain intrinsèque, et encore moins dans leur directivité supposée.
Dans ce cas, il est préférable de déplacer le routeur modem 4G que d'ajouter ce type d'antenne, ou de mettre cette antenne a l'extérieur, et dans ce dernier cas, d'autres modèles sont préferables.

Car on le voit bien, ce ne sont pas des panneaux !!!
mais bien des antennes de type omnidirectionnelles ou presque avec peu de gain
elles n'ont aucune directivité, ou proche de zero
donc un intéret plus que discutable, sachant que les antennes internes feront souvent mieux, car sans cable et bien designées pour les perfs radios de votre modem, cad bien optimisées pour ses caratéristiques.

On peut avoir un leger interet quand le cable est tres court, pour augmenter la hauteur, par exemple quand le routeur est posé sur un meuble bas
et encore, car il y a d'autres options (en les antennes "lapin" n'apporteront rien non plus)..
Une antenne a l'intérieur n'est jamais idéal, ou alors le relai doit etre sur votre toit, ou celui d'un batiment a coté, dans un rayon très limité si on souhauite obtenir les perf max de débit que le relai permet a l'instant T.

Voici ci dessous le document d'une de ces antennes populaires.
Ici les specs sont transparentes, on voit bien les caractériques.

Je le répète, on retrouve ces élémensts internes dans de nombreuses antennes du meme format (parfois dans un joli boitier qui donne confiance)
mais sont au final, totalement identiques.

Je ne ferai pas de liste, car c'est impossible et sans intéret de ces antennes.

Mais vous voila prévenu mtn:
Attention aux faux dB, aux dB psychologiques !

Une antenne de qlq centimètres de 88dB, cela n'existe pas (meme bcp plus grosse).
si vous avez reéllement 7dB en moyenne sur toute la bande avec une antenne plastique de taille proche, c'est tres bien,
après il faut aller dans du matériel plus sérieux et pas forcement très cher.

bref evitez les antennes type "Ficher Price" comme je les appelle.



PS:
Regardez ce lien, le prix et la reference et comparez avec le PDF ci dessous
(il n'y a que le boitier et les connecteurs qui changent !)

https://www.wpsantennas.com/WMMG-7-27-5SP-Panorama-2G-3G-4G-Panel-Antenna.aspx

PDF ici

Voila un B525 avec l'extender,

Vraiment indispensable quand on change souvent de carte sim
Ainsi, on ne peut pas ''briquer'' son routeur en cassant le port sim / bloquand la carte avec un adaptateur +/- foireux.

Et je peux mettre tous les type de Sim Card.

Vraiment top dans mon cas, je ne peux plus m'en passer