500 ~ 6000 ميجا هرتز PCB جزءا لا يتجزأ من هوائي مرن مدمج

يعد الهوائي المرن المدمج ثنائي الفينيل متعدد الكلور بتردد 500 ميجا هرتز إلى 6000 ميجا هرتز حلاً متقدمًا واسع النطاق (UWB) مصممًا للأجهزة التي يجب أن تعمل بشكل موثوق عبر نطاق متنوع للغاية من الترددات الراديوية. يعد هذا النوع من الهوائيات ضروريًا لأنظمة الاتصالات الحديثة متعددة الأوضاع التي تحتاج إلى تغطية التقنيات التي تغطي النطاقات الخلوية وISM وWi-Fi في وقت واحد.

يحقق هذا الهوائي مزيجًا فريدًا من تغطية الترددات الواسعة وعامل الشكل المرن المنخفض من خلال استخدام هيكل الرادياتير المطبوع على ركيزة دائرة مطبوعة مرنة (FPC) .

الميزات الرئيسية وتغطية النطاق العريض

السمة المميزة لهذا الهوائي هي عرض النطاق الترددي التشغيلي الهائل، والذي يشمل تقريبًا جميع معايير الاتصالات اللاسلكية الرئيسية المستخدمة اليوم:

• نطاق التردد الفائق الاتساع: 500 ميجا هرتز إلى 6000 ميجا هرتز (6 جيجا هرتز).

• شبكة خلوية منخفضة النطاق (500 ميجاهرتز - 960 ميجاهرتز): تغطي ترددات النطاق المنخفض 2G و3G و4G  (LTE) و 5G  (sub- 6 جيجاهرتز )، وهي ضرورية للاختراق الداخلي العميق والاتصالات طويلة المدى.

• شبكة خلوية متوسطة/عالية النطاق (1710 ميجاهرتز - 2700 ميجاهرتز): تدعم النطاقات المتوسطة 4G  (LTE) و 5G  (sub- 6 جيجاهرتز )، مما يوفر معدلات بيانات عالية في المناطق الحضرية والضواحي.

• ISM/Wi-Fi (2.4 جيجا هرتز و5 جيجا هرتز): يوفر الدعم الكامل لجميع نطاقات Wi-Fi 4 و5 و6 (802.11 n/ac/ax) ( 2.4 جيجا هرتز  و5.15-5.85 جيجا هرتز )، والبلوتوث، وتطبيقات ISM الأخرى.

بناء ثنائي الفينيل متعدد الكلور المرن (FPC).

• الركيزة: تم تصميم عنصر الهوائي على طبقة بوليميد رقيقة ومرنة (FPC).

• الفائدة: تسمح هذه المرونة بتركيب الهوائي على الأسطح المنحنية أو ضغطه في فراغات غير مستوية داخل هيكل الجهاز، مما يوفر حرية غير مسبوقة في تصميم المنتج حيث لا يمكن للهوائيات الصلبة أن تناسبه.

• التثبيت: يتميز عادةً بدعامة لاصقة لوضع آمن ودائم داخل حاوية المنتج.

تصميم مضمن وعالي الكفاءة

• مضمن: تم تصميم الهوائي ليكون داخليًا بالكامل، مما يحافظ على جماليات المنتج الأنيقة ويحمي عنصر التردد اللاسلكي من الأضرار البيئية.

• الأداء: على الرغم من حجمه ومرونته، فقد تم تحسين التصميم بدرجة كبيرة لتحقيق كفاءة مقبولة وتحقيق مكاسب عبر نطاق 500 ميجاهرتز  إلى  6 جيجاهرتز  ، والتغلب على التحديات الكامنة في تصميم هوائي النطاق العريض.

سيناريوهات الاستخدام المتنوعة

إن عرض النطاق الترددي الكبير لهذا الهوائي يجعله لا غنى عنه للمنتجات التي تتطلب اتصالاً عالميًا حقيقيًا متعدد الأوضاع من عنصر هوائي واحد مدمج.

1. أجهزة إنترنت الأشياء وأجهزة التحكم عن بعد العالمية:

• التطبيق: أجهزة تعقب الأصول، ووحدات إدارة الأسطول، وعدادات المرافق الذكية التي تحتاج إلى التواصل بشكل موثوق عبر الشبكات الخلوية الإقليمية المتباينة (التي تستخدم ترددات مختلفة أقل من 6 جيجا هرتز ) وشبكة Wi-Fi المحلية.

• الفائدة: يعمل الهوائي الواحد على تبسيط عمليات الجرد والنشر عبر مختلف البلدان ويضمن الاتصال المستمر بغض النظر عن تردد الشبكة المحلية.

2. بوابات الراديو المتعددة المتقدمة:

• التطبيق: بوابات سكنية أو صناعية تتميز بنسخ احتياطي خلوي 5G  ، ووصول إلى شبكة Wi-Fi مزدوجة النطاق، وربما 900 ميجاهرتز  أو 433 ميجاهرتز (على سبيل المثال، LoRa). اتصالات شبكة واسعة النطاق (LPWAN) منخفضة الطاقة بتردد

• الفائدة: يغطي هوائي واحد تجاوز الفشل الخلوي، وشبكة Wi-Fi الأساسية، وروابط إنترنت الأشياء الثانوية في وقت واحد.

3. الأجهزة المحمولة وأجهزة الكمبيوتر المتطورة:

• التطبيق: الأجهزة اللوحية وأجهزة الكمبيوتر المحمولة وأجهزة الحوسبة المحمولة عالية الأداء حيث يتم إعطاء الأولوية للمساحة الداخلية، ويجب استقبال الإشارات الخلوية وWi-Fi وGPS على النحو الأمثل.

سيناريوهات الاستخدام المتنوعة

إن عرض النطاق الترددي الكبير لهذا الهوائي يجعله لا غنى عنه للمنتجات التي تتطلب اتصالاً عالميًا حقيقيًا متعدد الأوضاع من عنصر هوائي واحد مدمج.

1. أجهزة إنترنت الأشياء وأجهزة التحكم عن بعد العالمية:

• التطبيق: أجهزة تتبع الأصول، ووحدات إدارة الأسطول، وأجهزة قياس المرافق الذكية التي تحتاج إلى التواصل بشكل موثوق عبر الشبكات الخلوية الإقليمية المتباينة (التي تستخدم ترددات مختلفة أقل من 6 جيجا هرتز  وشبكة Wi-Fi محلية.

• الفائدة: يعمل الهوائي الواحد على تبسيط عمليات الجرد والنشر عبر مختلف البلدان ويضمن الاتصال المستمر بغض النظر عن تردد الشبكة المحلية.

2. بوابات الراديو المتعددة المتقدمة:

• التطبيق: بوابات سكنية أو صناعية تتميز بنسخ احتياطي خلوي 5G  ، ووصول إلى شبكة Wi-Fi مزدوجة النطاق، وربما 900 ميجاهرتز  أو 433 ميجاهرتز (على سبيل المثال، LoRa). اتصالات شبكة واسعة النطاق (LPWAN) منخفضة الطاقة بتردد

• الفائدة: يغطي هوائي واحد تجاوز الفشل الخلوي، وشبكة Wi-Fi الأساسية، وروابط إنترنت الأشياء الثانوية في وقت واحد.

3. الأجهزة المحمولة وأجهزة الكمبيوتر المتطورة:

• التطبيق: الأجهزة اللوحية وأجهزة الكمبيوتر المحمولة وأجهزة الحوسبة المحمولة عالية الأداء حيث يتم إعطاء الأولوية للمساحة الداخلية، ويجب استقبال الإشارات الخلوية وWi-Fi وGPS على النحو الأمثل.

اعتبارات التكامل والتصميم

يمثل دمج الهوائي مع هذا النطاق الترددي العريض تحديات فريدة يجب معالجتها أثناء مرحلة تصميم المنتج:

1. عزل صارم: نظرًا لأن الهوائي يغطي الترددات العالية والمنخفضة، فهو حساس للتداخل بشكل لا يصدق. ويجب أن تكون معزولة بشكل صارم عن جميع مصادر الضوضاء المحتملة، وخاصة المعالجات الرقمية عالية السرعة، وتحويل مصادر الطاقة، وشاشات العرض، للحفاظ على نسبة الإشارة إلى الضوضاء (SNR) عالية..

2. تأثير المستوى الأرضي: أداء الهوائي، خاصة عند الطرف الأدنى 500 ميجاهرتز ، بشكل كبير على  يعتمد حجم وجودة المستوى الأرضي للجهاز. . غالبًا ما يعمل المستوى الأرضي كجزء وظيفي من هيكل الهوائي، ويجب أن يتم دراسة أبعاده بعناية من قبل مصمم النظام.

3. الخلوص الميكانيكي: على الرغم من أن FPC مرن، إلا أن العنصر المشع لا يزال يتطلب منطقة خلوص محددة (منطقة الابتعاد) خالية من المعادن والبطاريات والأشياء الموصلة الأخرى. سيؤدي ثني الهوائي بشكل حاد أو وضعه بالقرب من المعدن إلى انخفاض أدائه بشدة وفصله عن نطاقات التردد المثالية.

4. اختيار الكبل: ستتطلب مجموعة الهوائي هذه كبلًا متحد المحور (من المحتمل أن يكون 1.13 مم  أو 1.37 مم  مع موصل MHF) للاتصال بوحدة الراديو. يجب الحفاظ على الطول الإجمالي لهذا الكابل عند الحد الأدنى المطلق للتخفيف من فقدان الإشارة الكبير الذي يحدث عند التردد العالي 6 جيجا هرتز  في نهاية الطيف.

يوفر هوائي من 500 ميجاهرتز  إلى 6 جيجاهرتز  FPC حلاً قويًا لأنظمة الراديو المعقدة ومتعددة النطاق حيث تكون الهوائيات التقليدية ضخمة جدًا أو غير قادرة على تغطية الطيف المطلوب.