2.4 ～ 2.5 GHz 11 dBi CPE パネル アンテナ、RG178 ケーブルおよび I-PEX コネクタ付き、CPE00026

2.4 GHz 帯域は依然として短距離無線の主力であり、範囲内で安定したリンクを保持する CPE ハードウェアに対する需要はかつてないほど高まっています。製品チームは、薄くて金属板のように安価で、既にメインボード、ヒート スプレッダー、電源が詰め込まれたエンクロージャ内に実際の放熱開口部を配置するという課題に常に挑戦しています。解決策は、独自のグランド プレーンを備え、短く柔軟なピグテールを介して無線に到達する平板アンテナ モジュールにあります。当社は、CPE、ワイヤレス ブリッジ、Wi-Fi ゲートウェイ プラットフォーム向けに設計された内蔵指向性モジュールである 2.4 ～ 2.5 GHz 11 dBi CPE パネル アンテナ、モデル CPE00026 を発表できることを誇りに思います。

このアンテナは、打ち抜きアルミニウム ラジエーターと短い同軸フィードを実用的に組み合わせたものです。その主な利点はその形式です。厚さわずか 1 mm の 180 × 69.4 mm アルミニウム プレートに、I-PEX (MHF) プラグで終端された 2 本の RG178 リードが付いているため、モジュールは 2 本の H6 ネジで CPE ハウジングの内側に直接取り付けられます。動作帯域は、50 オームの公称インピーダンスで 2.4 ～ 2.5 GHz をカバーし、公称ゲインは 11 ±0.7 dBi です。ラジエーターはラミネートではなく金属であるため、別個のキャリアボードを必要とせず、エンクロージャーをネジで締めたときにその形状を保持します。これは、アンテナを製品に装飾するのではなく、製品の中に隠す必要があるプラットフォームにとって実用的な選択肢です。

優れた技術: 主要な利点

モジュールのパフォーマンスは、アルミニウム プレート ラジエーター、バンドをフラットに保つマッチング規律、そして機械的な統合を簡素化する I-PEX プラグを備えたツイン RG178 リードの 3 つによって決まります。

1 mm アルミニウム プレート上で 11 dBi の公称ゲイン

放射素子は、180 × 69.4 mm、厚さ 1 mm の打ち抜きアルミニウム シートで、相互接続ブリッジを備えた 2 つの結合セクションに形成されています。この形状により、従来のパッチ スタックの厚さによるペナルティなしに、モジュールに 11 ±0.7 dBi の公称ゲインが得られます。金属プレートラジエーターは、CPE ビルダーに 2 つの実用的な利点をもたらします。まず、プレートは機械的に自立しているため、モジュールは 2 本の H6 ネジで配置でき、プラスチック キャリアや両面テープは必要ありません。第 2 に、金属は安定した誘電体環境です。湿度と温度のドリフトの影響が積層スタックよりもはるかに少なく、動作範囲が -20 °C ～ +70 °C、保管温度が -30 °C ～ +80 °C であるため、これは重要です。 2.4、2.45、および 2.5 GHz でのチャンバー測定では、およそ 46° ～ 67° の範囲で 3 dB のビーム幅が示され、ピア アンテナが既知の方向にある指向性リンクと一致します。

2.4 ～ 2.5 GHz 全体で規律を一致させる

データシートの制限は、2.4 ～ 2.5 GHz 帯域全体にわたって VSWR ≤1.92 です。ネットワーク アナライザで測定すると、このモジュールは 2.4 GHz で 1.88、2.45 GHz で 1.24、2.5 GHz 帯域エッジで 1.99 を返し、これら 3 つのポイントでのリターン ロスは 16.96 dB、19.44 dB、および 9.78 dB です。そのプロファイルは、CPE 無線が必要とするものです。つまり、ほとんどのチャネルが動作する帯域の中央に十分なマージンがあり、帯域が使い果たされる 10 dB のリターン ロス ラインを超えています。インピーダンスは公称 50 オームであるため、モジュールはメインボード上にマッチング ネットワークなしで標準の 2.4 GHz フロント エンドと接続できます。マッチを基板ではなくアンテナに配置することにより、同じモジュールを異なる PCB レイアウトを持つ複数の CPE モデルに組み込むことができます。

RG178 ツインリードと I-PEX インターフェースによる組み込み統合

ラジエーターは、それぞれ I-PEX (MHF) プラグで終端された 2 本のオレンジ色の RG178 同軸リード線を介して無線機に到達します。 RG178 は、50 オームの精度と小さな直径の組み合わせで選ばれました。20 °C で 3.3 dB/m で、損失が十分に低いため、プレートが提供するゲインをフィードが消費することがなく、バッテリー、スピーカー、またはヒートシンクの周りに配線するのに十分な柔軟性があります。 1 つではなく 2 つのリードにより、モジュールはラジエーターの両方のセクションに独立して給電できるため、電流分布のバランスが保たれ、単一の非対称給電によって生じるパターンの歪みが回避されます。プラグは CPE およびゲートウェイ ボードの標準の極細同軸インターフェイスであるため、組み立てははんだ付けや調整手順を必要としない押し込み式の操作です。機械的認定は、想定ではなく指定されています。アセンブリは、10 N の引抜力テスト、1 m の落下テスト、および 30 スイープ サイクルにわたる 0.35 mm の変位と 50.0 m/s² の加速度での 10 ～ 55 Hz の振動に合格します。電圧抵抗の定格は、絶縁スパーク 1.5 kV、シース スパーク 1.5 kV、絶縁対シース間 0.5 kV で、モジュールは RoHS に準拠しています。

多彩なアプリケーションシナリオ

このモジュールは、フラット プレート形式と短い I-PEX ピグテールにより、薄い筐体内に 2.4 GHz 無線が実際の開口部を必要とするあらゆる場所で役立ちます。

CPE と固定無線アクセス

屋内および屋外の CPE ユニット: プレートはハウジングの内壁に取り付けられ、サービング セル サイトまたはピア ブリッジを指し、内蔵 PCB アンテナでは不十分な場所にリンク マージンを追加します。

ワイヤレス ブリッジとポイントツーポイント リンク: 指向性パターンにより、エネルギーが室内に放射されるのではなく、リンク軸に沿って集中するため、同じチャネル上の隣接する設備間の干渉が軽減されます。

Wi-Fi カバレッジとスマート ホーム ゲートウェイ

ルーター、アクセス ポイント、およびゲートウェイ: 単一のモジュールがメインボード上のメアンダー アンテナまたはチップ アンテナを置き換え、ボード領域を解放し、無線周囲の立ち入り禁止領域の必要性を排除します。

スマート ホーム ハブとカメラ: 2 つのネジによる取り付けと -20 °C ～ +70 °C の動作範囲は、壁に取り付けられたユニットや天井に取り付けられたユニットなど、一度設置されたら何年も稼働し続けるエンクロージャに適しています。

OEM 統合とアフターマーケット交換

OEM デザインインとプラットフォームの再利用: マッチはアンテナ上にあり、インターフェイスは標準の I-PEX プラグであるため、同じモジュールで再調整することなく複数の CPE モデルと複数の生産バッチに対応できます。

現場での交換と修理: このモジュールは、元のアンテナが損傷したり、リンク マージンが劣化したユニット向けのドロップイン部品であり、現場での校正機器は必要ありません。

結論: 内蔵 2.4 GHz アンテナの将来

2.4 ～ 2.5 GHz 11 dBi CPE パネル アンテナ CPE00026 は、単なる受動部品ではありません。これは、CPE 設計で繰り返し発生する問題の 1 つに対する機械的および電気的な解決策です。つまり、厚みを持たずにゲインを取得し、ライン上で調整せずに再現可能な一致を取得します。 1 mm アルミニウム プレート上に 11 ±0.7 dBi のラジエーターを配置し、50 オームで 2.4 ～ 2.5 GHz 全体で VSWR ≤1.92 を維持し、I-PEX プラグを備えたツイン RG178 リードを通じて信号を配信することにより、ビルダーはアンテナを設計プロジェクトではなく部品番号として扱うことができます。引抜き力、落下、振動、耐電圧に対する適合性を確認するということは、モジュールがすでに記載されている機械的限界を満たした状態で出荷されることを意味します。薄い金属とプラスチックのハウジング内で指向性利得を必要とする 2.4 GHz プラットフォームにとって、このアンテナは実用的な選択肢です。