隨著物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)轉(zhuǎn)向支持高密度、低延遲的網(wǎng)絡(luò),并繼續(xù)將各種新功能納入無(wú)線電和整體系統(tǒng)布局,天線系統(tǒng)設(shè)計(jì)的溢價(jià)甚至更大。
物聯(lián)網(wǎng)(IoT)通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸和共享數(shù)據(jù)的互聯(lián)各種產(chǎn)品或設(shè)備,創(chuàng)建智能環(huán)境。機(jī)器到機(jī)器(M2M)通信使用低功耗網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,如UWB、WLAN、Zigbee或藍(lán)牙傳輸數(shù)據(jù)。LPWAN物聯(lián)網(wǎng),如NB-IoT、LTE Cat-M、和5G高效傳輸推動(dòng)了更強(qiáng)的天線技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)解決方案發(fā)展。比如:監(jiān)測(cè)增長(zhǎng)條件的智能農(nóng)業(yè)、高效的市政系統(tǒng)公用事業(yè)、路燈照明、能源等。
這些物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展建立在天線技術(shù)優(yōu)勢(shì)的基礎(chǔ)之上。光纖通過(guò)多個(gè)無(wú)線通道在高速5G網(wǎng)絡(luò)上運(yùn)行數(shù)據(jù),創(chuàng)造更大的帶寬?;谠频奶炀€技術(shù)同時(shí)應(yīng)用于無(wú)線電接入和核心網(wǎng)絡(luò)。例如,快速增長(zhǎng)的全球云無(wú)線電接入網(wǎng)C-RAN,專注于BBU池化和云技術(shù)的采用。天線對(duì)于發(fā)射和接收無(wú)線電頻率(RF)至關(guān)重要,與濾波器、功率放大器、光纖以及基于云的天線技術(shù)結(jié)合。它們還必須在天線設(shè)備和數(shù)據(jù)庫(kù)之間實(shí)現(xiàn)無(wú)縫連接,同時(shí)處理高功率信號(hào),并在嚴(yán)格的熱條件下運(yùn)行。
天線是物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中不可缺少的一部分
天線系統(tǒng)設(shè)計(jì)的復(fù)雜性和通過(guò)5G提供更多頻段使得智能產(chǎn)品選擇天線更具挑戰(zhàn)性。系統(tǒng)設(shè)計(jì)不能依賴于“即插即用”選項(xiàng),而是需要更復(fù)雜的規(guī)劃和對(duì)所有連接需求的天線技術(shù)整體評(píng)估。在各種物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中,很可能需要定制天線解決方案。這些天線技術(shù)必須具備不同的功能,同時(shí)能清晰和獨(dú)立地工作,這是天線系統(tǒng)設(shè)計(jì)中隔離天線的一個(gè)物理技巧。
TE的MIMO天線
有源天線系統(tǒng)(AAS)
通常被用來(lái)增加無(wú)線電的容量和覆蓋范圍。它們還具有將射頻(RF)電子設(shè)備與復(fù)雜天線進(jìn)行更緊密的集成,實(shí)現(xiàn)小型化和提高效率。
先進(jìn)的天線系統(tǒng)也越來(lái)越受歡迎。這些天線系統(tǒng)包括集成軟硬件的矩陣天線。使得天線能滿足快速變化的數(shù)據(jù)流量和多路徑無(wú)線電傳輸。簡(jiǎn)單地說(shuō),更多的天線可以轉(zhuǎn)化為更快的數(shù)據(jù)傳輸,這是物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵點(diǎn)之一。
在設(shè)計(jì)天線系統(tǒng)時(shí),還有另一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題需要考慮:它們必須運(yùn)行在安全網(wǎng)絡(luò)上。雖然有一系列的天線可以用于Wi-Fi、藍(lán)牙和GPS應(yīng)用,但物聯(lián)網(wǎng)更多依賴蜂窩天線。無(wú)線流量的指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)造成了越來(lái)越多的干擾,使頻譜效率成為關(guān)鍵。因此,天線必須能夠處理這個(gè)帶寬問(wèn)題。蜂窩天線有效地滿足了這一要求。
天線類型
* LTE/5G/ NB-IoT/ CAT-M
* GNSS
* Wi-Fi/Bluetooth/Zigbee
* ISM
* LPWAN and RF accessories
物聯(lián)網(wǎng)天線要求
* 高效:傳輸高效,優(yōu)化電池壽命
* 高質(zhì)量傳輸:防止信號(hào)中斷,防止干擾/噪聲
* 惡劣環(huán)境耐久性:在干燥和潮濕易發(fā)的地區(qū)具備堅(jiān)固性能
* 緊湊型設(shè)計(jì):小型化
* 多頻操作:需要更多的帶寬和與全球蜂窩網(wǎng)絡(luò)的兼容性
* 縮短開(kāi)發(fā)周期:降低成本
TE Connectivity的MIMO天線
蜂窩天線還可以解決市場(chǎng)上要求的關(guān)鍵認(rèn)證和監(jiān)管標(biāo)準(zhǔn)。包括世界各地運(yùn)營(yíng)的各種蜂窩網(wǎng)絡(luò)規(guī)范,以及由GSM協(xié)會(huì)和第三代合作伙伴關(guān)系項(xiàng)目(3GPP)制定的標(biāo)準(zhǔn)。這意味著獲得美國(guó)聯(lián)邦通信委員會(huì)(FCC)、歐盟聯(lián)邦電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)(ETSI)和無(wú)線電設(shè)備指令(RED)等當(dāng)局的監(jiān)管批準(zhǔn)。
這些不同的天線技術(shù)和市場(chǎng)需求共同表明,物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用需要?jiǎng)?chuàng)新和安全的天線系統(tǒng)。設(shè)計(jì)這些系統(tǒng)的工程師還必須充分了解天線如何在各種技術(shù)和環(huán)境下的工作方式。然而,不管情況如何,都有大量強(qiáng)大的新天線選項(xiàng)可供選擇。用戶可以選擇最佳的天線類型。
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