2,4–2,5 GHz 11 dBi CPE panelová anténa s káblom RG178 a konektorom I-PEX, CPE00026

Pásmo 2,4 GHz zostáva ťahúňom bezdrôtového pripojenia s krátkym dosahom a dopyt po hardvéri CPE, ktorý má stabilné spojenie v dosahu, nebol nikdy vyšší. Produktové tímy sú neustále vyzývané, aby vložili skutočný vyžarovací otvor do krytu, ktorý je tenký, plechový lacný a je už preplnený základnou doskou, rozdeľovačom tepla a napájacím zdrojom. Riešenie spočíva v moduloch plochých antén, ktoré nesú svoju vlastnú základnú rovinu a dosahujú rádio cez krátky, flexibilný pigtail. S hrdosťou predstavujeme 2,4–2,5 GHz 11 dBi CPE panelovú anténu, model CPE00026, vstavaný smerový modul navrhnutý pre platformy CPE, bezdrôtového mosta a Wi-Fi brány.

Táto anténa je praktickou kombináciou lisovaného hliníkového radiátora a krátkeho koaxiálneho prívodu. Jeho hlavnou výhodou je formát: hliníková doska s rozmermi 180 × 69,4 mm s hrúbkou iba 1 mm, s dvoma vývodmi RG178 ukončenými zástrčkami I-PEX (MHF), takže modul sa montuje priamo na vnútornú stranu krytu CPE pomocou dvoch skrutiek H6. Pracovné pásmo pokrýva 2,4–2,5 GHz pri nominálnej impedancii 50 Ohm s nominálnym ziskom 11 ± 0,7 dBi. Keďže je radiátor kovový a nie laminátový, nepotrebuje samostatnú nosnú dosku a drží svoj tvar aj po priskrutkovaní krytu. Je to praktická voľba pre platformy, kde anténa musí zaniknúť do produktu, nie ho zdobiť.

Technická dokonalosť: Hlavná výhoda

Výkon modulu spočíva na troch veciach: hliníkovom doskovom radiátore, zodpovedajúcej disciplíne, ktorá udržuje pásik plochý, a dvoch vodičoch RG178 so zástrčkami I-PEX, ktoré zjednodušujú mechanickú integráciu.

Nominálny zisk 11 dBi na 1 mm hliníkovej doske

Vyžarovacím prvkom je lisovaný hliníkový plech s rozmermi 180 × 69,4 mm pri hrúbke 1 mm, sformovaný do dvoch spojených sekcií so spojovacím mostíkom. Táto geometria dáva modulu nominálny zisk 11 ± 0,7 dBi bez zníženia hrúbky konvenčného patch stacku. Plechové radiátory prinášajú pre staviteľov CPE dve praktické výhody. Po prvé, doska je mechanicky samonosná, takže modul je možné umiestniť pomocou dvoch skrutiek H6 a nepotrebuje plastový nosič ani obojstrannú pásku. Po druhé, kov je stabilné dielektrické prostredie: vlhkosť a teplotný posun naň pôsobia oveľa menej ako na vrstvený laminát, čo je dôležité, pretože prevádzkový rozsah je tu -20 °C až +70 °C pri skladovaní do -30 °C a až do +80 °C. Komorové merania pri 2,4, 2,45 a 2,5 GHz ukazujú šírku lúča 3 dB v rozsahu približne 46° až 67°, čo zodpovedá smerovému spojeniu, kde je partnerská anténa umiestnená v známom smere.

Zhoda disciplíny naprieč 2,4–2,5 GHz

Limit údajového listu je VSWR ≤1,92 v celom pásme 2,4–2,5 GHz. Merané na sieťovom analyzátore, modul vracia 1,88 pri 2,4 GHz, 1,24 pri 2,45 GHz a 1,99 na okraji pásma 2,5 GHz, s návratovou stratou 16,96 dB, 19,44 dB a 9,78 dB v týchto troch bodoch. Tento profil je to, čo CPE rádio chce: dostatočnú rezervu v strede pásma, kde funguje väčšina kanálov, a stále nad hranicou 10 dB spätnej straty, kde sa pásmo vyčerpá. Impedancia je nominálna 50 ohmov, takže modul sa spája so štandardnými 2,4 GHz prednými koncami bez zodpovedajúcej siete na základnej doske. Umiestnenie zápalky na anténu, a nie na dosku, je tiež to, čo umožňuje, aby sa rovnaký modul vložil do niekoľkých modelov CPE s rôznym rozložením PCB.

Dvojité zvody RG178 a rozhranie I-PEX pre vstavanú integráciu

Žiarič sa k rádiu dostáva cez dva oranžové koaxiálne káble RG178, z ktorých každý je ukončený konektorom I-PEX (MHF). RG178 bol vybraný pre svoju kombináciu presnosti 50 Ohmov a malého priemeru: pri 3,3 dB/m pri 20 °C je jeho strata dostatočne nízka, aby zdroj nezožral zisk, ktorý poskytuje platňa, a je dostatočne flexibilný na to, aby bol vedený okolo batérie, reproduktora alebo chladiča. Dva vodiče namiesto jedného umožňujú modulu napájať obe časti žiariča nezávisle, čo udržuje distribúciu prúdu vyváženú a zabraňuje skresleniu vzoru, ktoré by zaviedlo jediné asymetrické napájanie. Zástrčky sú štandardným mikrokoaxiálnym rozhraním na doskách CPE a gateway, takže montáž je operácia nasunutia bez spájkovania a ladenia. Mechanická kvalifikácia je špecifikovaná, nepredpokladá sa: zostava prejde skúškou ťahovou silou 10 N, skúškou pádom z 1 m a vibráciami od 10 do 55 Hz pri posune 0,35 mm a zrýchlení 50,0 m/s² počas 30 cyklov zametania. Napäťový odpor je dimenzovaný na 1,5 kV izolačná iskra, 1,5 kV plášťová iskra a 0,5 kV izolácia medzi plášťom a modul je v súlade s RoHS.

Všestranné aplikačné scenáre

Plochý formát a krátky I-PEX pigtail robia tento modul užitočným všade tam, kde 2,4 GHz rádio potrebuje skutočnú apertúru v tenkom kryte.

CPE a pevný bezdrôtový prístup

Vnútorné a vonkajšie jednotky CPE: doska sa montuje na vnútornú stenu krytu a smeruje na miesto obslužnej bunky alebo peer bridge, čím sa pridáva okraj spojenia tam, kde vstavaná anténa PCB nestačí.

Bezdrôtové mosty a spojenia bod-bod: Smerový vzor sústreďuje energiu pozdĺž osi spojenia namiesto toho, aby ju vyžaroval do miestnosti, čo znižuje rušenie medzi susednými inštaláciami na rovnakom kanáli.

Wi-Fi pokrytie a inteligentné domáce brány

Smerovače, prístupové body a brány: jeden modul nahrádza meandrovú alebo čipovú anténu na základnej doske, čím uvoľňuje oblasť dosky a odstraňuje potrebu oblasti okolo rádia.

Inteligentné domáce rozbočovače a kamery: montáž na dve skrutky a prevádzkový rozsah -20 °C až +70 °C vyhovujú krytom, ktoré sa inštalujú raz a nechajú sa bežať roky, vrátane jednotiek namontovaných na stene a stropu.

Integrácia OEM a výmena na trhu s náhradnými dielmi

OEM dizajn a opätovné použitie platformy: pretože zhoda sedí na anténe a rozhranie je štandardný konektor I-PEX, ten istý modul môže slúžiť niekoľkým modelom CPE a niekoľkým výrobným sériám bez opätovného ladenia.

Výmena a oprava v teréne: modul je zásuvný diel pre jednotky, ktorých pôvodná anténa bola poškodená alebo ktorých okraj spojenia sa zhoršil a nevyžaduje žiadne kalibračné zariadenie na mieste.

Záver: Budúcnosť vstavaných 2,4 GHz antén

Panelová CPE panelová anténa 2,4–2,5 GHz 11 dBi CPE00026 je viac než len pasívny komponent. Je to mechanické a elektrické riešenie jedného z opakujúcich sa problémov v dizajne CPE: získanie zisku bez získania hrúbky a získanie opakovateľnej zhody bez ladenia na linke. Umiestnením 11 ± 0,7 dBi žiariča na 1 mm hliníkovú platňu, udržiavaním VSWR ≤ 1,92 na 2,4 – 2,5 GHz pri 50 Ohm a dodaním signálu cez dva káble RG178 so zástrčkami I-PEX umožňuje staviteľom považovať anténu za číslo dielu a nie za dizajnový projekt. Kvalifikácia proti ťahovej sile, poklesu, vibráciám a napäťovému odporu znamená, že modul prichádza s už uvedenými mechanickými limitmi. Pre akúkoľvek 2,4 GHz platformu, ktorá potrebuje smerový zisk vnútri tenkého kovového a plastového krytu, je táto anténa praktickou voľbou.