Κεραία πίνακα CPE 2,4–2,5 GHz 11 dBi με καλώδιο RG178 και υποδοχή I-PEX, CPE00026

Η ζώνη των 2,4 GHz παραμένει η κινητήρια δύναμη της ασύρματης σύνδεσης μικρής εμβέλειας και η ζήτηση για υλικό CPE που διατηρεί σταθερή σύνδεση στην εμβέλεια δεν ήταν ποτέ υψηλότερη. Οι ομάδες προϊόντων καλούνται συνεχώς να τοποθετήσουν ένα πραγματικό διάφραγμα ακτινοβολίας μέσα σε ένα περίβλημα που είναι λεπτό, φθηνό από λαμαρίνα και ήδη γεμάτο με mainboard, διανομέα θερμότητας και τροφοδοτικό. Η λύση βρίσκεται σε μονάδες κεραίας επίπεδης πλάκας που φέρουν το δικό τους επίπεδο γείωσης και φτάνουν στο ραδιόφωνο μέσω μιας κοντής, εύκαμπτης πλεξίδας. Είμαστε υπερήφανοι που παρουσιάζουμε την κεραία πίνακα 11 dBi CPE 2,4–2,5 GHz, μοντέλο CPE00026, μια ενσωματωμένη μονάδα κατεύθυνσης σχεδιασμένη για πλατφόρμες CPE, ασύρματη γέφυρα και πύλη Wi-Fi.

Αυτή η κεραία είναι ένας πρακτικός συνδυασμός ενός καλοριφέρ αλουμινίου και μιας μικρής ομοαξονικής τροφοδοσίας. Το βασικό του πλεονέκτημα είναι η μορφή: μια πλάκα αλουμινίου 180 × 69,4 mm πάχους μόνο 1 mm, με δύο καλώδια RG178 που καταλήγουν σε βύσματα I-PEX (MHF), έτσι ώστε η μονάδα να τοποθετείται απευθείας στο εσωτερικό ενός περιβλήματος CPE με δύο βίδες H6. Η ζώνη λειτουργίας καλύπτει 2,4–2,5 GHz σε ονομαστική σύνθετη αντίσταση 50 Ohm, με ονομαστική απολαβή 11 ±0,7 dBi. Επειδή το ψυγείο είναι μεταλλικό και όχι πολυστρωματικό, δεν χρειάζεται ξεχωριστή σανίδα φορέα και διατηρεί το σχήμα του όταν το περίβλημα βιδώνεται. Είναι η πρακτική επιλογή για πλατφόρμες όπου η κεραία πρέπει να εξαφανιστεί μέσα στο προϊόν και όχι να το διακοσμήσει.

Τεχνική Αριστεία: Το βασικό πλεονέκτημα

Η απόδοση της μονάδας βασίζεται σε τρία πράγματα: το ψυγείο πλάκας αλουμινίου, την αντίστοιχη πειθαρχία που κρατά την ταινία επίπεδη και το διπλό καλώδιο RG178 με βύσματα I-PEX που κάνουν τη μηχανική ενσωμάτωση απλή.

Ονομαστικό κέρδος 11 dBi σε πλάκα αλουμινίου 1 mm

Το στοιχείο ακτινοβολίας είναι ένα σφραγισμένο φύλλο αλουμινίου διαστάσεων 180 × 69,4 mm σε πάχος 1 mm, διαμορφωμένο σε δύο συνδεδεμένα τμήματα με μια γέφυρα διασύνδεσης. Αυτή η γεωμετρία δίνει στη μονάδα ένα ονομαστικό κέρδος 11 ±0,7 dBi χωρίς την ποινή πάχους μιας συμβατικής στοίβας μπαλωμάτων. Τα μεταλλικά καλοριφέρ προσφέρουν δύο πρακτικά οφέλη για τους κατασκευαστές CPE. Πρώτον, η πλάκα είναι μηχανικά αυτοφερόμενη, επομένως η μονάδα μπορεί να τοποθετηθεί με δύο βίδες H6 και δεν χρειάζεται πλαστικό φορέα ή ταινία διπλής όψης. Δεύτερον, το μέταλλο είναι ένα σταθερό διηλεκτρικό περιβάλλον: η υγρασία και η μετατόπιση θερμοκρασίας επιδρούν σε αυτό πολύ λιγότερο από ό,τι σε μια στοίβα laminate, κάτι που έχει σημασία επειδή το εύρος λειτουργίας εδώ είναι -20 °C έως +70 °C με αποθήκευση έως -30 °C και έως +80 °C. Οι μετρήσεις θαλάμου στα 2,4, 2,45 και 2,5 GHz δείχνουν ένα πλάτος δέσμης 3 dB στην περιοχή από περίπου 46° έως 67°, που ταιριάζει με μια κατευθυντική ζεύξη όπου η ομότιμη κεραία βρίσκεται σε γνωστή κατεύθυνση.

Αντιστοίχιση πειθαρχίας στα 2,4–2,5 GHz

Το όριο του φύλλου δεδομένων είναι VSWR ≤1,92 σε ολόκληρη τη ζώνη των 2,4–2,5 GHz. Μετρημένη σε αναλυτή δικτύου, η μονάδα επιστρέφει 1,88 στα 2,4 GHz, 1,24 στα 2,45 GHz και 1,99 στην άκρη της ζώνης των 2,5 GHz, με απώλεια επιστροφής 16,96 dB, 19,44 dB και 9,78 dB σε αυτά τα τρία σημεία. Αυτό το προφίλ είναι αυτό που θέλει ένα ραδιόφωνο CPE: άφθονο περιθώριο στη μέση της ζώνης όπου λειτουργούν τα περισσότερα κανάλια και ακόμα πάνω από τη γραμμή απώλειας επιστροφής των 10 dB όπου εξαντλείται η μπάντα. Η σύνθετη αντίσταση είναι ονομαστική 50 Ohm, επομένως η μονάδα συνδυάζεται με τυπικά μπροστινά άκρα 2,4 GHz χωρίς αντίστοιχο δίκτυο στην κύρια πλακέτα. Η τοποθέτηση του αγώνα στην κεραία, αντί στην πλακέτα, είναι επίσης αυτό που επιτρέπει την απόθεση της ίδιας μονάδας σε πολλά μοντέλα CPE με διαφορετικές διατάξεις PCB.

RG178 Twin Leads και I-PEX Interface για ενσωματωμένη ενσωμάτωση

Το ψυγείο φτάνει στο ραδιόφωνο μέσω δύο πορτοκαλί ομοαξονικών καλωδίων RG178, το καθένα από τα οποία τερματίζεται σε ένα βύσμα I-PEX (MHF). Το RG178 επιλέχθηκε για τον συνδυασμό ακρίβειας 50 Ohm και μικρής διαμέτρου: στα 3,3 dB/m στους 20 °C η απώλειά του είναι αρκετά χαμηλή ώστε η τροφοδοσία να μην τρώει το κέρδος που παρέχει η πλάκα και είναι αρκετά ευέλικτο ώστε να δρομολογείται γύρω από μια μπαταρία, ένα ηχείο ή μια ψύκτρα. Δύο απαγωγές αντί για ένα αφήνουν τη μονάδα να τροφοδοτεί ανεξάρτητα και τα δύο τμήματα του ψυγείου, γεγονός που διατηρεί ισορροπημένη την κατανομή ρεύματος και αποφεύγει τη λοξή μοτίβο που θα εισήγαγε μια μεμονωμένη ασύμμετρη τροφοδοσία. Τα βύσματα είναι η τυπική μικρο-ομοαξονική διεπαφή στις πλακέτες CPE και πύλης, επομένως η συναρμολόγηση είναι μια λειτουργία push-fit χωρίς συγκόλληση και κανένα βήμα συντονισμού. Τα μηχανικά προσόντα προσδιορίζονται, δεν θεωρούνται: το συγκρότημα περνά από δοκιμή δύναμης έλξης 10 N, δοκιμή πτώσης 1 m και δόνηση από 10–55 Hz σε μετατόπιση 0,35 mm και επιτάχυνση 50,0 m/s² σε 30 κύκλους σάρωσης. Η αντίσταση τάσης εκτιμάται σε σπινθήρα μόνωσης 1,5 kV, σπινθήρα θήκης 1,5 kV και μόνωση σε θήκη 0,5 kV και η μονάδα είναι συμβατή με RoHS.

Σενάρια ευέλικτων εφαρμογών

Η μορφή επίπεδης πλάκας και η κοντή πλεξίδα I-PEX καθιστούν αυτή τη μονάδα χρήσιμη οπουδήποτε ένα ραδιόφωνο 2,4 GHz χρειάζεται πραγματικό διάφραγμα μέσα σε ένα λεπτό περίβλημα.

CPE και Σταθερή ασύρματη πρόσβαση

Εσωτερικές και εξωτερικές μονάδες CPE: η πλάκα τοποθετείται στο εσωτερικό τοίχωμα του περιβλήματος και δείχνει στη θέση της κυψέλης εξυπηρέτησης ή στη γέφυρα ομοτίμων, προσθέτοντας περιθώριο σύνδεσης όπου η ενσωματωμένη κεραία PCB δεν είναι αρκετή.

Ασύρματες γέφυρες και συνδέσεις από σημείο σε σημείο: το κατευθυντικό μοτίβο συγκεντρώνει την ενέργεια κατά μήκος του άξονα ζεύξης αντί να την εκπέμπει στο δωμάτιο, γεγονός που μειώνει τις παρεμβολές μεταξύ γειτονικών εγκαταστάσεων στο ίδιο κανάλι.

Κάλυψη Wi-Fi και Smart Home Gateways

Δρομολογητές, σημεία πρόσβασης και πύλες: μια ενιαία μονάδα αντικαθιστά μια κεραία μαίανδρου ή τσιπ στην κύρια πλακέτα, ελευθερώνοντας την περιοχή της πλακέτας και αφαιρώντας την ανάγκη για μια περιοχή διατήρησης γύρω από το ραδιόφωνο.

Έξυπνοι κόμβοι και κάμερες για το σπίτι: η βάση στήριξης με δύο βίδες και το εύρος λειτουργίας −20 °C έως +70 °C κελύφη στολής που τοποθετούνται μία φορά και αφήνονται να λειτουργούν για χρόνια, συμπεριλαμβανομένων μονάδων επιτοίχιας και οροφής.

Ενσωμάτωση OEM και Αντικατάσταση Aftermarket

Σχεδιασμός OEM και επαναχρησιμοποίηση πλατφόρμας: επειδή το ταίριασμα βρίσκεται στην κεραία και η διεπαφή είναι ένα τυπικό βύσμα I-PEX, η ίδια μονάδα μπορεί να εξυπηρετήσει πολλά μοντέλα CPE και πολλές παρτίδες παραγωγής χωρίς επανασυντονισμό.

Επιτόπια αντικατάσταση και επισκευή: η μονάδα είναι ανταλλακτικό για μονάδες των οποίων η αρχική κεραία έχει καταστραφεί ή των οποίων το περιθώριο ζεύξης έχει υποβαθμιστεί και δεν απαιτεί εξοπλισμό βαθμονόμησης επί τόπου.

Συμπέρασμα: Το μέλλον των ενσωματωμένων κεραιών 2,4 GHz

Η κεραία πίνακα CPE 2,4–2,5 GHz 11 dBi, CPE00026, είναι κάτι περισσότερο από ένα παθητικό στοιχείο. Είναι μια μηχανική και ηλεκτρική λύση σε ένα από τα επαναλαμβανόμενα προβλήματα στο σχεδιασμό CPE: απόκτηση κέρδους χωρίς πάχος και επαναλαμβανόμενη αντιστοίχιση χωρίς συντονισμό στη γραμμή. Τοποθετώντας ένα θερμαντικό σώμα 11 ± 0,7 dBi σε μια πλάκα αλουμινίου 1 mm, κρατώντας VSWR ≤1,92 στα 2,4–2,5 GHz στα 50 Ohm και μεταφέροντας το σήμα μέσω διπλών καλωδίων RG178 με βύσματα I-PEX, επιτρέπει στους κατασκευαστές να αντιμετωπίζουν το έργο με αριθμό εξαρτημάτων παρά ως σχέδιο εξαρτήματος. Εάν το προσαρμόσετε έναντι της δύναμης έλξης, της πτώσης, των κραδασμών και της αντίστασης τάσης σημαίνει ότι η μονάδα φτάνει με τα μηχανικά της όρια που έχουν ήδη αναφερθεί. Για οποιαδήποτε πλατφόρμα 2,4 GHz που χρειάζεται κατευθυντικό κέρδος μέσα σε ένα λεπτό περίβλημα από μέταλλο και πλαστικό, αυτή η κεραία είναι η πρακτική επιλογή.