4G LTE天线的难点:
在保证天线有足够宽的带宽、足够高的功率的同时,还要使天线有较小的尺寸,从技术层面来讲设计难度较高。以及产品的耐用性、可靠性和安装方便性的增强这些方面,也是在设计过程中需要认真考虑的因素。
迈斯维4G/3G/LTE小型蘑菇头天线AN_GSM_003L的优势:
覆盖频率广:AN_GSM_003L的频率范围为698~960/1710~2690MHz,最高增益为25dB,能够接受所有4GLTE,3G信号频段。
硬件性能好:此天线模型采用螺母安装的安装方式,安装牢固,不易脱落;并且在天线的底部配上了3M泡棉胶进行螺母与粘连双固定。ABS材质的天线罩,坚固耐用,可以延长产品的使用寿命,保障天线性能的稳定;天线的防水性能佳,防水等级为IP65-IP67,适合室外物联网设备M2M通信应用场景。
节省空间:AN_GSM_003L的最大特征为尺寸小,天线的集成度更高,特别适合尺寸较小的设备进行适配。
国内公司里面做天线产品的推荐迈斯维,这家公司主要研究的就是无线通讯系统,以供应天线产品为主,可以根据不同的需求提供相对应的天线产品,并且支持定制服务,在天线领域拥有发明专利等知识产权三十多项,天线门类广、核心设计水平高,除了4G LTE天线天线之外,还有多种天线类型可供选择,有需求的可以去了解一下。东莞理工学院物联网工程成立时间1992年4月。根据查询东莞理工学院官网信息显示,物联网工程是1992年4月经原国家教委批准成立的学院物联网工程。2009年由东莞理工学院和广东鸿发投资集团有限公司合作举办,并于2011年,按照“创办一流大学、办百年名校”的办学目标,择址东莞市寮步镇建设工程。
说到“终端”,相信大家一定不会觉得陌生。
我们每天形影不离的手机,还有上班时经常使用的电脑,都被称为终端。
终端是离用户距离最近的节点,也是用户与系统之间的接口。用户访问和接入网络,必须依靠终端。
进入21世纪以来,随着物联网的诞生和发展,终端的种类迅速增加。它们的连接对象不再仅仅是人,而是延伸到世间万物。
例如,家里的门锁、电灯、电器,城市里面的路灯、水电表、垃圾桶,甚至包括单车、 汽车 、无人机,联网之后,都变成了终端设备,统称为 物联网终端 。
2019年6月,国家工信部正式发放了5G商用牌照,标志着迈入了“万物互联”的5G时代。
5G凭借大带宽、低时延、广覆盖等特点,不仅将消费互联网的用户体验推向了更高的水平,也极大地推动了百行千业的物联网场景孵化和落地。
例如,5G结合4K/8K超高清视频技术,甚至VR/AR技术,可以实现海量视频数据的无线传输,摆脱有线传输带来的空间束缚。
再例如,5G智能制造场景下,采用了5G技术的工业机器人,控制消息的时延极低,可以完成高精度的 *** 作,提升生产效率。
5G强大的网络通信能力,为行业应用场景的完美实现,奠定了坚实的基础。然而,它也给终端产品设计带来了巨大的挑战。
尤其是终端产品的信号收发能力,如果无法满足要求,那么即使网络再好,也是“有网无端”,难以发挥5G的真正价值。
那么,影响物联网终端信号收发能力的最关键部件,究竟是什么呢?
相信大家都已经猜到了,没错,就是 天线 。
天线,英文名叫做antenna,是所有通信设备最重要的部件之一。它的好坏,直接关系到终端的通信能力以及工作效率。
一直以来,天线都是终端的设计重点和难点。5G的到来,更是将天线的设计难度推向了难以想象的高度。
首先,5G终端要支持 多天线技术 ,以满足超高传输速率要求。
5G的超高速率(Gbps以上),要求强大的多天线系统性能支持极强的数据吞吐能力。为了实现高速率,5G引入了Massive MIMO(大规模天线)技术,终端天线需要同步支持。5G还引入了Beamforming(波束赋型),终端天线同样需要支持。
其次,5G终端天线必须有 合理的布局设计 ,尽可能小型化。
终端天线一般分为外置天线和内置天线。外置天线我们见得比较多,体积较大,独立于设备之外。而内置天线体积小巧,集成在物联网设备内部。
现在的物联网终端,一般都要求体积小巧,且内置天线更加美观,更具市场竞争力,所以,越来越多的终端厂商选择 内置天线方案 。
在本已狭小的设备内部空间,塞入5G天线,谈何容易?
天线是敏感元件,放置位置和方式有严格的限制,不是随便乱塞的。如果布局设计不合理,可能导致和其它器件之间的互相干扰,出现电磁兼容性(EMC)问题。
5G频段,中低频有Sub-6 GHz频段(甚至700MHz频段), 高频有毫米波频段。频率跨度大,意味着天线尺寸跨度也大,加上多制式网络的支持,要求天线必须具备很好的调谐能力,这也大幅增加了天线的设计难度。
在设计天线布局时,还必须要考虑用户使用场景和方式。例如,5G手持终端需要考虑手部握持的位置,5G踏板车需要考虑天线会不会被骑手身体阻挡,等等。
第三个设计难点,在于 功耗控制 。
功耗是物联网终端的命门。如果天线设计未经优化,会加剧电池的消耗速度。
5G作为高性能终端,功耗设计压力本来就大。如果天线额外增加了对电池的消耗,无异于雪上加霜。试想一下,如果5G终端需要频繁更换电池,用户体验从何谈起?随之而来的成本增长,又该如何面对?
除了上述几点之外,终端天线设计需要考虑的因素还有很多,例如新工艺新材料的应用,产品耐用性、可靠性、易安装性的增强,等等。
对于终端厂商来说,要在研发和设计5G终端天线时面对这么多的挑战,实在是力不从心。
有些厂商,因为忽视对天线的前期设计,导致产品定型后发现性能受限,工作效率无法符合设计需求,最终不得不花更多的经费、时间和精力,对天线进行重新设计。
也有的终端厂商,虽然知道天线的重要性,但缺乏天线专业人才,不具备合格的天线设计和测试能力,只能束手无策。
面对5G终端天线设计的诸多挑战,国内模组行业的领军企业——上海移远通信,提出了自己的见解和应对方案。
对于移远通信,行业内的读者一定都非常熟悉。他们是全球领先的物联网解决方案供应商,模组出货量排名前列,拥有涵盖2G/3G/4G/5G、NB-IoT/LTE-M、车载前装、安卓智能和GNSS模组的完备产品线。
作为模组厂商,移远通信在天线设计领域拥有丰富的行业经验积累。
目前,移远通信已成功推出250多种天线产品,包括胶棒、组合式、出线式、磁吸式等外置天线,以及PCB、FPC、SMD、陶瓷等内置天线,覆盖包括5G在内的不同技术的物联网应用。
移远通信认为,终端厂商选择多个供应商,采购组件,然后集成到一台设备中的传统方式,已经无法满足5G终端的天线设计需求。 无线模组和天线由一家能同时提供应用方案的供应商进行整合设计,将是5G时代终端天线设计的主流趋势。
无线模组、天线分开设计和采购,就好像是一辆 汽车 升级时只换发动机,或者只换车架、轮胎,缺乏整体上的考虑,性能提升始终有限。
而整合设计的方式,是站在更高的视角,进行全局考虑。无线模组和天线之间能达到更好的协同,发挥最佳性能。
例如5G天线的调谐能力,在整合设计的前提下,表现肯定优于分开设计。
除了达成5G的指标要求之外,整合设计也有利于减小5G终端的整体尺寸,减少对空间的占用。对于系统功耗和散热控制来说,整合设计也有明显优势。
系统级整合方案还有一个显著的优点,就是降低5G终端的设计难度,方便厂商们以更快的速度推出产品,抢占市场。
移远通信的“无线模组+天线”整合设计方案,既充分利用了自身在模组领域领先的技术实力和经验,又发挥了全定制天线设计、集成和制造能力,可以说是如虎添翼,让5G客户实现拿来即用,减少其在5G技术上的研发投入,缩短开发周期,助力产品快速上市。
移远通信拥有专业的天线团队,天线服务贯穿咨询与评估、设计、测试和认证、生产制造等各个环节,可以提供一站式服务。
除了设计能力赋能之外,移远通信天线服务还充分考虑了质量方面的保障,以及延伸服务能力的加强。
为了保证天线产品的质量,移远通信具备完善且严格的质量流程,可以提供完善的测试系统和设备。移远还可以提供射频设计审查和整机EMC/Desense排查测试,帮助客户解决最常见的难点、痛点,大幅减少开发工作量。
延伸服务能力方面,移远通信的服务网点遍布全球各地,可以提供本地化技术支持服务,更快响应客户需求,为客户终端快速抢占市场全方位“护航”。
移远还可以综合评估运营商要求,进行预认证测试、OTA优化,为客户节约各项成本,加速终端上市,抢占5G市场先机。
随着5G网络建设的提速,我们整个 社会 正在加速走向数字化、智能化。
以5G终端为代表的海量物联网节点,正在遍布地球的每一个角落,它们是数字化网络的神经末梢,也是构建精彩数智世界的基石。
我相信,在不久后的将来,在完善的设计服务加持下,还会有更多优秀的5G终端产品甚至爆款产品出现,颠覆我们的认知,彻底改变现有的工作和生活方式。
未来已来,让我们拭目以待!
天线是将射频信号由传输线辐射到空气中或从空气中接收到传输线上的一种装置,也可视为一种阻抗转换器或者一种能量变换器,它把传输线上传播的导行波,变换成在无界媒介中传播的电磁波,或者进行相反的变换。对于设计一个应用于射频系统中的无线收发设备,天线的设计和选择是其中的重要部分,良好的天线系统可以使通信距离达到最佳状态,同类型天线大小与射频信号的波长成正比,信号的频率越低,所需的天线越大。
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