2,4–2,5 GHz 11 dBi CPE-panelantenne med RG178-kabel og I-PEX-stik, CPE00026

2,4 GHz-båndet forbliver arbejdshesten for trådløs kortdistance, og efterspørgslen efter CPE-hardware, der holder et stabilt link på rækkevidde, har aldrig været højere. Produktteams udfordres konstant til at sætte en rigtig udstrålende åbning inde i et kabinet, der er tyndt, pladebilligt og allerede fyldt med et bundkort, en varmespreder og en strømforsyning. Løsningen ligger i flade antennemoduler, der bærer deres eget jordplan og når radioen gennem en kort, fleksibel pigtail. Vi er stolte af at introducere 2,4–2,5 GHz 11 dBi CPE-panelantennen, model CPE00026, et indbygget retningsbestemt modul udviklet til CPE, trådløs bro og Wi-Fi-gateway-platforme.

Denne antenne er en praktisk kombination af en stemplet aluminiumsradiator og en kort koaksial fremføring. Dens kernefordel er formatet: en 180 × 69,4 mm aluminiumsplade, kun 1 mm tyk, med to RG178-ledninger afsluttet i I-PEX (MHF)-stik, så modulet monteres direkte på indersiden af ​​et CPE-hus med to H6-skruer. Driftsbåndet dækker 2,4–2,5 GHz ved 50 Ohm nominel impedans med en nominel forstærkning på 11 ±0,7 dBi. Fordi radiatoren er metal i stedet for laminat, behøver den ikke et separat bærebræt, og den holder sin form, når kabinettet skrues sammen. Det er det praktiske valg til platforme, hvor antennen skal forsvinde ind i produktet, ikke dekorere det.

Teknisk ekspertise: Kernefordelen

Modulets ydeevne hviler på tre ting: alupladeradiatoren, den matchende disciplin, der holder båndet fladt, og de to RG178-ledninger med I-PEX-stik, der gør den mekaniske integration enkel.

11 dBi nominel forstærkning på en 1 mm aluminiumsplade

Det udstrålende element er en udstanset aluminiumsplade, der måler 180 × 69,4 mm ved 1 mm tykkelse, formet i to koblede sektioner med en sammenhængende bro. Denne geometri giver modulet en nominel forstærkning på 11 ±0,7 dBi uden tykkelsesstraffen for en konventionel patch-stack. Metalpladeradiatorer giver to praktiske fordele for CPE-byggere. For det første er pladen mekanisk selvbærende, så modulet kan placeres med to H6 skruer og behøver hverken plastikholder eller dobbeltklæbende tape. For det andet er metallet et stabilt dielektrisk miljø: fugtighed og temperaturdrift virker langt mindre på det end på en laminatstak, hvilket betyder noget, fordi driftsområdet her er -20 °C til +70 °C med opbevaring ned til -30 °C og op til +80 °C. Kammermålinger ved 2,4, 2,45 og 2,5 GHz viser en strålebredde på 3 dB i området omkring 46° til 67°, hvilket matcher en retningsbestemt forbindelse, hvor peer-antennen sidder i en kendt retning.

Matchende disciplin på tværs af 2,4–2,5 GHz

Dataarkgrænsen er VSWR ≤1,92 over hele 2,4–2,5 GHz-båndet. Målt på en netværksanalysator returnerer modulet 1,88 ved 2,4 GHz, 1,24 ved 2,45 GHz og 1,99 ved 2,5 GHz-båndkanten, med et returtab på 16,96 dB, 19,44 dB og 9,78 dB på disse tre punkter. Den profil er, hvad en CPE-radio ønsker: rigelig margin i midten af ​​båndet, hvor de fleste kanaler opererer, og stadig over 10 dB returtabslinjen, hvor båndet løber tør. Impedansen er 50 Ohm nominel, så modulet passer sammen med standard 2,4 GHz frontends uden et matchende netværk på bundkortet. At placere tændstikken på antennen, snarere end på brættet, er også det, der gør det muligt at droppe det samme modul i flere CPE-modeller med forskellige PCB-layouts.

RG178 Twin Leads og I-PEX Interface til indbygget integration

Radiatoren når radioen gennem to orange RG178 koaksiale ledninger, hver afsluttet i et I-PEX (MHF) stik. RG178 blev valgt på grund af sin kombination af 50 Ohm nøjagtighed og lille diameter: ved 3,3 dB/m ved 20 °C er dens tab lavt nok til, at foderet ikke æder den forstærkning, pladen giver, og den er fleksibel nok til at blive ført rundt om et batteri, en højttaler eller en køleplade. To ledninger i stedet for én lader modulet føde begge sektioner af radiatoren uafhængigt, hvilket holder strømfordelingen afbalanceret og undgår den mønsterskævhed, som en enkelt asymmetrisk fremføring ville indføre. Stikkene er standard mikro-koaksial grænseflade på CPE og gateway boards, så montering er en push-fit operation uden lodning og ingen tuning trin. Mekanisk kvalifikation er specificeret, ikke antaget: Enheden består en 10 N trækkrafttest, en 1 m faldtest og vibrationer fra 10–55 Hz ved 0,35 mm forskydning og 50,0 m/s² acceleration over 30 sweep-cyklusser. Spændingsmodstanden er vurderet til 1,5 kV isoleringsgnist, 1,5 kV kappegnist og 0,5 kV isolation-til-kappe, og modulet er RoHS-kompatibelt.

Alsidige applikationsscenarier

Det flade format og den korte I-PEX-pigtail gør dette modul nyttigt overalt, hvor en 2,4 GHz-radio har brug for en ægte blænde inde i et tyndt kabinet.

CPE og fast trådløs adgang

Indendørs og udendørs CPE-enheder: Pladen monteres mod indervæggen af ​​huset og peger på serveringscellen eller peer-broen, hvilket tilføjer linkmargin, hvor den indbyggede PCB-antenne ikke er nok.

Trådløse broer og punkt-til-punkt links: Retningsmønsteret koncentrerer energi langs linkaksen i stedet for at udstråle den ind i rummet, hvilket reducerer interferens mellem naboinstallationer på samme kanal.

Wi-Fi-dækning og Smart Home Gateways

Routere, adgangspunkter og gateways: Et enkelt modul erstatter en bugtende eller chip-antenne på bundkortet, frigør bordområdet og fjerner behovet for en udestående region omkring radioen.

Smart home hubs og kameraer: to-skrue montering og −20 °C til +70 °C driftsområde passer til kabinetter, der er installeret én gang og efterladt i årevis, inklusive væg- og loftmonterede enheder.

OEM-integration og eftermarkedsudskiftning

OEM-design-in og platformgenbrug: fordi tændstikket sidder på antennen, og grænsefladen er et standard I-PEX-stik, kan det samme modul betjene flere CPE-modeller og flere produktionsbatcher uden at blive genindstillet.

Feltudskiftning og reparation: Modulet er en drop-in-del til enheder, hvis originale antenne er blevet beskadiget, eller hvis linkmargen er forringet, og det kræver intet kalibreringsudstyr på stedet.

Konklusion: Fremtiden for indbyggede 2,4 GHz-antenner

2,4–2,5 GHz 11 dBi CPE-panelantennen, CPE00026, er mere end en passiv komponent. Det er en mekanisk og elektrisk løsning på et af de tilbagevendende problemer i CPE-design: at få gain uden at få tykkelse og få en gentagelig match uden tuning på linjen. Ved at sætte en 11 ±0,7 dBi radiator på en 1 mm aluminiumsplade, holde VSWR ≤1,92 på tværs af 2,4–2,5 GHz ved 50 Ohm, og levere signalet gennem dobbelte RG178-ledninger med I-PEX-stik, lader det bygherrer behandle antennen som et delnummer snarere end et designprojekt. At kvalificere det mod trækkraft, fald, vibrationer og spændingsmodstand betyder, at modulet ankommer med dets mekaniske grænser, der allerede er angivet. Til enhver 2,4 GHz-platform, der har brug for retningsbestemt forstærkning inde i et tyndt metal- og plastikhus, er denne antenne det praktiske valg.