Бүкіл әлем бойынша ақылды қала жобаларының және IoT инфрақұрылымының жылдам үдеуімен смарт су есептегіштері дәстүрлі механикалық есептегіштерді бұрын-соңды болмаған қарқынмен алмастыруда. Дегенмен, смарт су есептегіштері жиі сияқты күрделі орталарда орнатылады жер асты шұңқырлары, тығыз жертөлелер, металл қоршаулар және шалғайдағы ауылдық жерлер , бұл сымсыз РЖ таратуға үлкен кедергілер тудырады.
Дизайн инженерлері (RF инженерлері) және сатып алу менеджерлері үшін жоғары тиімділік, жоғары тиімділік және қоршаған ортаға төзімді антеннаны таңдау сенімді ұзақ қашықтыққа деректерді беруді қамтамасыз ету үшін өте маңызды (NB-IoT, LoRaWAN, WM-Bus немесе LTE-M арқылы). Бұл нұсқаулықта смарт суды өлшеу қолданбалары үшін оңтайлы жоғары кірісті антеннаны таңдауға қажетті негізгі техникалық критерийлер, антенна пішінінің факторлары және инженерлік тәжірибелер берілген.
1. Неліктен смарт су есептегіштеріне жоғары кірісті антенналар қажет?
Ақылды су есептегіштерін орналастыру орталары қоршаған ортаның бірнеше факторларына байланысты сымсыз қосылымды табиғи түрде нәзік етеді:
Топырақ пен бетонның әлсіреуі : бетонмен немесе ауыр шойын қақпақтармен жабылған жер асты шұңқырлары РЖ энергиясын қатты сіңіреді және көрсетеді.
Ішкі су және металл кедергісі : Смарт есептегіштер сумен толтырылған (диэлектрлік тұрақты орта) және металл құбырлармен қоршалған, бұл антеннаның қатты реттелуін және кедергінің сәйкессіздігін тудырады.
Өте төмен қуат шектеулері : Ақылды есептегіштер әдетте қайта зарядталмайтын батареяда 10-15 жыл жұмыс істеуге арналған. Антеннаның нашар күшейтуі сымсыз модульді максималды Tx қуатында үздіксіз қайта жіберуге мәжбүр етеді, бұл батареяның қызмет ету мерзімін тез азайтады.
Жоғары кірісті антенна сәулеленген электромагниттік қуатты негізгі станция бағытына бағыттайды, ену жоғалуын тиімді өтейді және қосымша батарея қуатын пайдаланбай-ақ жалпы байланыс бюджетін арттырады.
2. Антенна сипаттамаларында бағаланатын негізгі техникалық параметрлер
Антенна өндірушісінің деректер кестесін қараған кезде, тек жарнамаланған 'Шың табысқа' сенбеңіз. Келесі бес маңызды параметрді бағалауыңыз керек:
① Жұмыс жиілігі және өткізу қабілеті
Смарт есептегіштер орналастыру аймағына байланысты әртүрлі сымсыз желілерде жұмыс істейді:
NB-IoT / LTE-M : B1/B3/B5/B8/B20/B28 (698–960 МГц / 1710–2170 МГц) сияқты ғаламдық ұялы жолақтар.
LoRaWAN / Sigfox : GHz-ден төмен ISM жолақтары (ЕО 868 МГц, АҚШ 915 МГц, AS 433 МГц).
Сымсыз M-шинасы : Еуропа бойынша 169 МГц және 868 МГц.
Ұсыныс : Көп аймақтық өнімнің аппараттық дизайнын оңтайландыру үшін 1 ГГц-тен төмен жиіліктер үшін оңтайландырылған кең жолақты жоғары кірісті антенналарды таңдаңыз.
② Шынайы сәулелену тиімділігі
Antenna Gain - бұл бағыттау және тиімділік өнімі. Бар болғаны 20% тиімділікпен 5 дБи шыңы күшейетін антенна жер астында нашар жұмыс істейді.
Эталон : Антеннаның тиімділігі 40% - 60% жетуі керек. шынайы сынақ жағдайында су есептегіш корпусының ішіне толық жиналған кезде кемінде
③ VSWR & Return Loss
< 2,0:1 кернеудің тұрақты толқын қатынасын (VSWR) мақсат етіңіз (қайтару жоғалуы < -10 дБ). Жоғары VSWR модульге РЖ сигналының қайта шағылысуын тудырады, бұл энергия шығынына және сигналдың жоғалуына әкеледі.
④ Қарсылықты анықтау
Есептегіштің ішіндегі литий батареялары, басқару клапандары, ПХД жер беттері және су сияқты компоненттер антеннаның жақын өріс сәулеленуіне әсер етеді. Жиілік тұрақтылығын сақтау үшін жоғары сапалы антенналар күшті ажыратуға қарсы тұруы керек.
3. Ақылды су есептегіш антенна түрлерін салыстыру
Ақылды су есептегіштеріне арналған антенналар әдетте екі санатқа бөлінеді: Ішкі кірістірілген антенналар және сыртқы ауыр/шайбалы антенналар.
Су есептегіш антенналарының техникалық салыстыру матрицасы
Антенна түрі |
Форма факторы |
Жиынтық ауқымы |
Негізгі артықшылықтар |
Кемшіліктері |
Үздік қолданба |
Ішкі FPC/PCB |
Икемді/қатты тақта |
1,5 – 3,0 дБи |
Төмен құны, корпустың ішінде жасырылған, IP68 дәлелі |
Батарея/суды реттеуге бейім |
Пластикалық қоршаулар, жер үсті есептегіштері |
Ішкі серіппе/штамп |
Металл бұрандалы катушкалар |
0,5 – 2,0 дБи |
Ультра ықшам, ең төмен құны |
Тар өткізу қабілеттілігі, GND жазықтығына өте тәуелді |
Өте кішкентай бюджеттік есептегіштер |
Сыртқы вандалды қорғау |
Тесік арқылы өтетін шайба орнату |
3,5 – 5,5 дБи |
Жоғары жоғары кіріс , максималды ену |
Сыртқы кабель мен саңылауларды тығыздау қажет |
Шойын қақпақтары бар терең жер асты шұңқырлары |
4. Жер асты шұңқырындағы сигналдың жоғалуын жеңу
Есептегіштер шойын құдық қақпақтарының астына терең жер астында орнатылған кезде, ішкі антенналар жиі байланыс орната алмайды. РЖ инженерлері келесі стратегияларды пайдаланады:
Тесіктен өтетін сыртқы вандалдардан қорғалған антенналар : IP67/IP68 стандартты шайба антеннасын шұңқыр қақпағы арқылы немесе көршілес металл емес тірекке орнатыңыз. Оны аз шығынды коаксиалды кабель арқылы жер асты есептегіш модуліне қосыңыз (мысалы, RG174 немесе LMR-100).
Анекоикалық камераны сәйкестендіру және баптау : антенналарды ешқашан дайын емес қарапайым компоненттер ретінде қарастыруға болмайды. Сенімді антенна өндірушісі π-сәйкестік желісін реттеу үшін векторлық желі анализаторын (VNA) пайдаланып, 3D антенналық камераның ішіндегі толық су есептегіш жинағын бағалауы керек. оңтайлы резонанс үшін
5. Қорытынды және OEM теңшеу қызметтері (CTA)
Ақылды су есептегіші үшін ең жақсы жоғары кірісті антеннаны таңдау РЖ симуляциясын, қоршаған ортаны реттеуді және құрылымдық интеграцияны біріктіретін маңызды инженерлік процесс болып табылады . Жоғары өнімді антенналар байланыс өлі аймақтарын жояды, далалық батареяның қызмет ету мерзімін ұзартады және ұзақ мерзімді техникалық қызмет көрсету шығындарын күрт төмендетеді.
B2B RF антеннасының жетекші өндірушісі ретінде біз соңғы үлгідегі Anechoic камераларын басқарамыз және тәжірибелі РЖ жобалау инженерлерін пайдаланамыз. Біз дейінгі аралықтағы шешімдерді жеткіземіз. FEA/CST симуляциясы мен импеданс сәйкестігінен тапсырыстық OEM/ODM жаппай өндірісіне .
Ақылды су есептегіш жобасын жоспарлайсыз ба немесе антеннаны реттеуді қажет етесіз бе? Техникалық кеңес пен тегін модельдеу есебін сұрау үшін бүгін РФ инженерлік тобына хабарласыңыз!
