对于5G超宽带内置天线,有什么好的设计方案?

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随着电子技术的发展,以及各类天线产品的迭代,在通信领域对于天线的各种要求也不断增加。超宽带天线正是伴随着UWB技术的普及诞生的,人们对它的主要需求在于带宽足够宽、能够辐射出稳定、可靠的强干扰信号,以及能够适配多个系统等方面。因此超宽带天线的设计是一个在一定程度上相当有挑战性的工作,百度答主给您回答。

超宽带天线的难点:

要实现天线对于多个工作频段的覆盖,同时实现无线系统集成与节省成本,需要使得天线的体积更小、结构更简单,也就是说要在小型化的同时实现宽波束覆盖。这对于天线制造商来说技术难度较高。

迈斯维袖珍版5G /4G LTE 超宽带内置天线的优势:

迈斯维最新袖珍版5G /4G LTE 超宽带天线:AN_Master_VG05A具有极宽的带宽,可以覆盖目前全球所有的5G频段(2600MHz,3500MHz,4800MHz),包括中国移动、中国电信、中国联通、美国ATT、Sprint等,工作频率在600-6000MHz。

在实用性方面,该天线可适配现行5G、4G等各类系统,可应用于CPE设备、路由器、物联网盒子、消费端产品 、5G 通信、LORA通信等多个领域,性价比极高。

体积小巧,重量轻,工作效率大于>60%,适合于便携型无线通信的使用。

AN_Master_VG05A采用FPC柔性材质,是一种内置天线,容易安装,适用于几乎所有的小型电子产品。

迈斯维是一家专业的天线公司,多款天线具有自主知识产权,超宽带天线种类丰富,同时提供产品选型技巧,能够基于客户需求快速选品,减少不必要的时间支出。此外此公司在天线领域拥有发明专利等知识产权三十多项,在现有产品无法满足客户需求的情况下,该公司还可根据客户需求进行定制研发,为客户量身定做,如有需要可以联系他们具体了解一下该公司的产品,希望百度答主的回答能帮到您。

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,可以完成高精度的操作,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!

移动通信技术从2G、3G、4G直到5G的发展,都离不开网络信息基站的建设。

我们的手机之所以无论走到哪里都能收到信号,就是由于信息服务基站的广泛铺设。

基站是移动通信网络最为重要的基础设施。

而通常,我们会在这些基站的顶端发现很多360度环绕的天线组合。

它们被称为天线阵列。

随着天线技术的不断发展,4G时代最多8天线的阵列已经逐渐被5G中的更大规模的天线阵列取代。

5G技术下,天线数量可以达到128,甚至更多。

这种大规模的天线分布被称为大规模天线阵列(Massive MIMO)。

Massive MIMO不仅能够满足5G大数据量传输的需求,而且在信号质量和覆盖率上也要更胜一筹。

传统的单天线通信方式是基站和手机信号接收器之间,单对单的电磁波传输。

在没有物理转向装置的前提下,这种方式的天线辐射方位是固定的。

这就导致同时同频率,能够服务的用户数量很有限。

而天线阵列采用的是波束赋形技术。

波束赋形是可以根据特定场景自适应调整辐射方向的一种技术。

基于远超4G的天线数量和波束赋形技术,5G基站能够实现全方位立体式的信号覆盖。

通过不同方向的信号传输叠加,可以做到强化信号强度,降低信号干扰。

近日,华为主办的MBBF2021预沟通会在上海举行。

本次沟通会的主题是“开辟5G Massive MIMO绿色新赛道”。

无线产品线总裁甘斌在会上分享了Massive MIMO的下一个突破性创新方向。

在中国”碳达峰、碳中和“的双碳战略下,各个行业都以绿色减碳为目标,践行着节能减排的思想。

尽管通信行业的碳排放在全球各行业中占比极小,但作为全球顶尖的通信设备供应商,华为依然致力于通过技术创新引领绿色节能产业的方向。

华为在2014年就率先将Massive MIMO引入4G网络。

在5G时代,更是将Massive MIMO与大带宽相结合,实现了与LTE 4T4R相比20倍以上比特能效的提升。

目前,业界内对Massive MIMO的节能方式通常是采用对中射频、功放等有源部分的持续优化。

对大规模天线阵列性能的提升,主要是通过对基带算法、天线等软硬件设备的创新。

华为Massive MIMO(大规模天线)的迎风面积只有0.3平方米,远小于0.7平方米的存量低频天面迎风面积。

在满足天面工程规格对迎风面积小于0.8平方米的基础上,可以实现无障碍部署。

在终端接收相同功率的情况下,基站可以配置更低的发射功率,能够做到有效降低基站能耗。

在5G时代对大数据传输的需求相当频繁,基站部署的数量也不会少。

虽然单个基站的能耗降低并不多,但总体基站能耗的减少依然相当可观。

华为5G通信网络的部署能力和性价比将因此进一步提升。


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