Fachwissen zur Optimierung der 5G-Antennenauswahl erforderlich
Colin Newmann, Leiter der Antennengeschäftsentwicklung bei Quectel befasst sich mit dem Fachwissen, das zur Optimierung der 5G-Antennenauswahl erforderlich ist.
Die 5G-Technologie bringt eine Fülle von Vorteilen mit sich, darunter verbesserter Durchsatz, verringerte Latenz und erhöhte Netzwerkkapazität, wodurch wiederum mehr Geräte auf das Internet zugreifen können. Dies ermöglicht schnellere Downloads von Filmen, anderen Videos und Daten aller Art und bietet eine Reihe von Geschäfts- und Verbrauchervorteilen.
Damit diese Vorteile realisiert werden können, müssen jedoch die zugrunde liegenden Telekommunikationsnetzwerke und die drahtlosen Produkte, die sie verwenden, optimiert werden. Um eine optimale Leistung drahtloser Geräte zu gewährleisten, muss das gesamte HF-Frontend-Designlayout so konfiguriert werden, dass es die beste 5G-Leistung liefert.
Das bedeutet, die besten Antennentypen und Designoptionen zu verwenden. Für viele Arten dieser Konstruktionen können häufig handelsübliche Antennen verwendet werden, und es müssen verschiedene Antennentypen in Betracht gezogen werden. Zu den heute gebräuchlichen Antennen gehören Laserdirektstrukturierungs- (LDS) und Flüssigkristallpolymer(LCP)-Antennen, abstimmbare Antennen und Geräte, die für die Aufnahme mehrerer Antennen ausgelegt sind, beispielsweise für MIMO- oder Beamforming-Lösungen.
Unterschiedliche Antennen bieten unterschiedliche Eigenschaften. Jede verwendete Antenne muss mit dem richtigen Modul für den Antennentyp gekoppelt werden, um eine gute Leistung und reibungslose Integration zu gewährleisten. Mehrere Antennenanordnungen ermöglichen einen höheren Durchsatz über verschiedene Protokolle hinweg. Das typische 5G-Antennen-Setup ist komplex, daher sollten Entwickler von drahtlosen Geräten mit Modul- und Antennenlieferanten zusammenarbeiten. Diese kennen sich mit allen Antennentypen aus, um sicherzustellen, dass sie wie erwartet interagieren, und werden durch technische Supportdienste unterstützt, die die 5G-Leistung für ihre Kunden optimieren können.
Fachkundige Anbieter helfen auch bei verschiedenen Herausforderungen beim Design von Antennenarrays und den Komplexitäten, die sich aus neueren Technologien wie 5G mmWave ergeben können. Die Antennenposition ist entscheidend für die Optimierung der Leistung und eine wichtige Überlegung, die in einem sehr frühen Stadium der Architektur angegangen werden sollte. Wenn Sie sich darum kümmern, nachdem das Design begonnen hat, können zusätzliche Kosten und Verzögerungen entstehen, die den Umsatz und die Markteinführungszeit beeinträchtigen.
In ähnlicher Weise sollten mehrere andere Designelemente berücksichtigt werden, wenn Geräte mit Antennen für die beste 5G-Leistung entwickelt werden. Dazu gehören: Ob Metall- oder Kunststoffgehäuse verwendet werden sollen; die Nähe von Batterien, LCDs, Steckern, Abschirmdosen und anderen Komponenten, die Metall enthalten; die Größe, Position und Ausrichtung der Leiterplatte, verrauschte Komponenten, die Störungen verursachen können, andere Antennen mit einer ähnlichen Frequenz und der Standort des Geräts, um nur einige zu nennen.
Antennen können grob in vier Haupttypen eingeteilt werden:
- Externe Antenne mit Kabel: Dieser Antennentyp bietet hervorragende Leistung bei geringstem Risiko. Diese Art der Antennenimplementierung ist gut bekannt und getestet. Die Antenne ist weit entfernt von anderer Systemelektronik angeordnet, wodurch das Risiko von Problemen mit der Nähe minimiert wird.
- Terminal-Antenne: Eine solche Antenne bietet außerdem bekannte, getestete Leistung und geringes Risiko. Eine Terminalantenne ist normalerweise die beste Wahl für einen Bereich mit schwachem Signal, wie z. B. einen Keller.
- Eingebettete Flex/PCB, SMD-Antennea: Dieser Antennentyp ist für eine optimale Leistung komplexer zu konfigurieren und birgt ein höheres Risiko, bietet aber den Vorteil niedriger Kosten. Mit seinem SMD-Design (Surface Mount Design) ist dieser Antennentyp ideal für den Einsatz in großen Stückzahlen.
- Benutzerdefinierte Antenne: Eine kundenspezifische Antenne berücksichtigt mechanische Einschränkungen und Leistung und kann so geformt werden, dass sie zum Produkt passt, sodass sie dort platziert werden kann, wo eine Standardantenne keine Option ist.
Zu den kundenspezifischen Antennentechnologien gehört LDS, die vorherrschende Antennenherstellungstechnologie auf dem Markt, die eine hohe Designflexibilität mit der Komponentenintegration der Oberflächenmontagetechnologie (SMT) bietet. Zu den Vorteilen gehört hier die Möglichkeit, ein Antennenmuster entweder auf einen Kunststoffträger oder die Unterseite des Produktgehäuses zu ätzen. Dies kann jedoch teurer sein als die flexible gedruckte Schaltung (FPC) oder die Blechtechnologie, und doppelt gekrümmte Oberflächendesigns sind unmöglich. FPC ist eine alternative Option, die manchmal Federkontakte verwendet, um die Montage zu erleichtern. FPC kann jedoch eine begrenzte Layoutkomplexität bieten, wobei die Kosten zwischen Blech und LDS liegen.
WEITERLESEN:
- Wi-Fi oder 5G: Was ist besser für IoT?
- Was bedeutet 5G für die Zukunft von Contact Centern?
- Verizon und Newlab stellen die Ergebnisse von 2021 5G Studio vor
- Die Möglichkeiten von B2B 5G verstehen
Blech ist die flexibelste 3D-Antennenherstellungstechnologie mit Verbesserungen des Antennenvolumens und der HF-Leistung. Die Technologie bietet niedrigere Antennenkosten, aber die Werkzeugkosten sind höher als bei FPC oder LDS.
Bei so vielen verschiedenen Arten von Antennen, Komponenten und Konfigurationsüberlegungen muss die Technologie nicht gekauft, angeschlossen, eingeschaltet und sofort verwendet werden. Um überhaupt zu funktionieren und sicherlich mit maximaler Kapazität zu arbeiten und eine optimale Leistung zu erbringen, sollten Antennentechnologien sorgfältig für ihre beabsichtigten Verwendungszwecke und Standorte ausgewählt werden.
Klicken Sie hier, um mehr von unseren Podcasts zu entdecken
Folge uns auf LinkedIn und Twitter
