Nuevas tendencias en antenas IoT
Tanto los teléfonos móviles sin los que no podemos vivir cada día, como los ordenadores que utilizamos a menudo en el trabajo, se denominan terminales.
El terminal es el nodo más cercano al usuario y la interfaz entre el usuario y el sistema. Los usuarios deben depender de terminales para acceder y conectarse a la red.
Desde el siglo XX, con el nacimiento y desarrollo del Internet de las Cosas, los tipos de terminales han aumentado rápidamente. Los objetos con los que se conectan ya no son sólo personas, sino que se extienden a todo en el mundo.
Por ejemplo, cerraduras de puertas, luces, electrodomésticos, alumbrado público, contadores de agua y electricidad, cubos de basura en la ciudad e incluso bicicletas, coches y drones se han convertido en dispositivos terminales tras conectarse a Internet. , denominado colectivamente terminal de Internet de las cosas.
2065438+En junio de 2009, el Ministerio de Industria y Tecnología de la Información emitió oficialmente una licencia comercial 5G, lo que marcó el comienzo de la era 5G de "Internet de todo".
Con las características de gran ancho de banda, baja latencia y amplia cobertura, 5G no solo lleva la experiencia del usuario de Internet a un nivel superior, sino que también promueve en gran medida la incubación e implementación de escenarios de IoT.
Por ejemplo, 5G combinado con tecnología de video de ultra alta definición 4K/8K e incluso tecnología VR/AR puede realizar la transmisión inalámbrica de datos de video masivos y eliminar las limitaciones de espacio causadas por la transmisión por cable.
Para poner otro ejemplo, en el escenario de fabricación inteligente 5G, los robots industriales que utilizan tecnología 5G tienen un retraso de mensaje de control extremadamente bajo, pueden completar operaciones de alta precisión y mejorar la eficiencia de la producción.
Las poderosas capacidades de comunicación de red de 5G sientan una base sólida para la realización perfecta de escenarios de aplicaciones industriales. Sin embargo, esto también plantea enormes desafíos para el diseño de productos finales.
Especialmente si las capacidades de envío y recepción de señales del producto terminal no cumplen con los requisitos, entonces no importa qué tan buena sea la red, será "sin ningún motivo" y será difícil realizar la verdadero valor del 5G.
Entonces, ¿cuáles son los componentes más críticos que afectan las capacidades de envío y recepción de señales de los terminales IoT?
Creo que todo el mundo lo ha adivinado, sí, es la antena.
Antena, llamada en inglés Antenna, es uno de los componentes más importantes de todo equipo de comunicación. Su calidad está directamente relacionada con las capacidades de comunicación del terminal y la eficiencia del trabajo.
La antena siempre ha sido el foco y la dificultad del diseño de terminales. La llegada del 5G ha llevado la dificultad del diseño de antenas a un nivel inimaginable.
En primer lugar, los terminales 5G deben admitir tecnología multiantena para cumplir con los requisitos de velocidades de transmisión ultraaltas.
La velocidad ultraalta de 5G (por encima de Gbps) requiere un potente rendimiento del sistema de múltiples antenas para soportar un potente rendimiento de datos. Para lograr alta velocidad, 5G introduce la tecnología Massive MIMO (antena de gran escala) y las antenas terminales requieren soporte de sincronización. 5G también introduce la formación de haces y las antenas terminales también deben soportarla.
En segundo lugar, las antenas de los terminales 5G deben tener un diseño razonable y ser lo más compactas posible.
Las antenas de los terminales generalmente se dividen en antenas externas y antenas internas. Estamos viendo más antenas externas que son voluminosas e independientes del dispositivo. La antena incorporada es compacta y está integrada dentro del dispositivo IoT.
A los terminales IOT actuales generalmente se les exige que sean de tamaño pequeño, con antenas integradas que sean más bonitas y competitivas en el mercado. Por ello, cada vez más fabricantes de terminales optan por soluciones de antena integradas.
¿Qué tan fácil es insertar una antena 5G en el ya estrecho interior de un dispositivo?
La antena es un componente sensible, y su colocación y forma están estrictamente limitadas, por lo que no es aleatoria. Si el diseño no es razonable, puede causar interferencias mutuas con otros equipos y problemas de compatibilidad electromagnética (EMC).
Banda de frecuencia 5G, banda de frecuencia sub-6 GHz de frecuencia media-baja (incluso banda de frecuencia de 700 MHz), banda de frecuencia de onda milimétrica de alta frecuencia. Un rango de frecuencia grande significa un rango de tamaño de antena grande. Con el soporte de redes multiestándar, la antena debe tener buenas capacidades de sintonización, lo que también aumenta en gran medida la dificultad del diseño de la antena.
Al diseñar el diseño de la antena, también se deben considerar los escenarios y métodos de uso del usuario. Por ejemplo, los terminales portátiles 5G deben considerar la posición de la mano y los scooters 5G deben considerar si la antena quedará bloqueada por el cuerpo del conductor, etc.
La tercera dificultad del diseño reside en el control del consumo eléctrico.
El consumo de energía es el elemento vital de los terminales IoT. Si el diseño de la antena no está optimizado, aumentará la tasa de consumo de batería.
Como terminal de altas prestaciones, el 5G viene con una presión de diseño de alta potencia. Si la antena aumenta el consumo de batería, es aún peor.
Imagínese, si los terminales 5G requieren reemplazo frecuente de batería, ¿por dónde comienza la experiencia del usuario? ¿Cómo afrontar los posteriores aumentos de costes?
Además de los puntos anteriores, hay muchos factores que deben tenerse en cuenta en el diseño de antenas terminales, como la aplicación de nuevas tecnologías y nuevos materiales, la mejora de la durabilidad del producto, la fiabilidad y la facilidad de uso. de instalación, etc
Los fabricantes de terminales, al desarrollar y diseñar antenas de terminales 5G, se enfrentan a muchos desafíos que están más allá de sus capacidades.
Algunos fabricantes, debido a que descuidaron el diseño preliminar de la antena, descubrieron que una vez finalizado el producto, el rendimiento era limitado y la eficiencia del trabajo no podía cumplir con los requisitos de diseño. gastar más dinero, tiempo y energía para rediseñar la antena.
Aunque algunos fabricantes de terminales se dan cuenta de la importancia de las antenas, carecen de profesionales en antenas y no tienen capacidades calificadas de diseño y prueba de antenas, por lo que no pueden hacer nada.
Ante muchos desafíos en el diseño de antenas de terminales 5G, Shanghai Mobile Communications, una empresa líder en la industria de módulos nacionales, ha presentado sus propios conocimientos y soluciones.
Los lectores de la industria deben estar muy familiarizados con las comunicaciones móviles. Son el proveedor de soluciones de IoT líder en el mundo con los mayores envíos de módulos y una línea de productos completa que cubre 2G/3G/4G/5G, NB-IoT/LTE-M, preinstalación automotriz, Android inteligente y módulos GNSS.
Como fabricante de módulos, Mobile Communications tiene una rica experiencia en la industria del diseño de antenas.
Actualmente, Mobile Communications ha lanzado con éxito más de 250 tipos de productos de antenas, incluidas antenas externas como barras de pegamento, antenas combinadas, antenas salientes y antenas magnéticas, así como antenas integradas como PCB. , FPC, parches y cerámicas Cubre aplicaciones de IoT de diferentes tecnologías, incluido 5G.
Mobile Communications cree que el método tradicional de los fabricantes de terminales que seleccionan múltiples proveedores, compran componentes y luego los integran en un solo dispositivo ya no puede cumplir con los requisitos de diseño de antena de los terminales 5G. El diseño integrado de módulos y antenas inalámbricos por parte de un proveedor que también pueda proporcionar soluciones de aplicaciones será la tendencia principal en el diseño de antenas terminales en la era 5G.
El módulo inalámbrico y la antena se diseñan y compran por separado, al igual que cuando se actualiza un automóvil, solo se reemplaza el motor, o solo se reemplazan el marco y los neumáticos. Sin una consideración general, la mejora del rendimiento siempre será limitada.
El enfoque de diseño integrado consiste en considerar la situación general desde una perspectiva superior. El módulo inalámbrico y la antena pueden lograr una mejor cooperación y aprovechar al máximo el mejor rendimiento.
Por ejemplo, la capacidad de sintonización de las antenas 5G, bajo la premisa del diseño integrado, es definitivamente mejor que el diseño separado.
Además de cumplir con los requisitos de 5G, el diseño integrado también ayuda a reducir el tamaño total del terminal 5G y reducir la ocupación de espacio. El diseño integrado también tiene ventajas obvias para el consumo de energía del sistema y el control de la disipación de calor.
Otra ventaja importante de la solución de integración a nivel de sistema es que reduce la dificultad de diseño de los terminales 5G, lo que permite a los fabricantes lanzar productos más rápido y apoderarse del mercado.
La solución de diseño integrado “módulo inalámbrico + antena” de Mobile Communications no solo aprovecha al máximo su solidez técnica líder y su experiencia en el campo de los módulos, sino que también aprovecha al máximo sus capacidades de diseño, integración y fabricación de módulos totalmente personalizados. Se puede decir que las antenas son aún más poderosas, lo que permite a los clientes de 5G usarlo de inmediato, reducir su inversión en I + D en tecnología 5G, acortar el ciclo de desarrollo y ayudar a que los productos se lancen rápidamente.
Mobile Communications cuenta con un equipo de antenas profesional. El servicio de antena abarca todos los aspectos de consulta y evaluación, diseño, pruebas y certificación, fabricación, etc., y puede brindar un servicio integral.
Además de potenciar las capacidades de diseño, los servicios de antenas de comunicación remota también consideran plenamente la mejora del aseguramiento de la calidad y las capacidades de servicio ampliadas.
Para garantizar la calidad de los productos de antena, Mobile Communications tiene un proceso de calidad completo y estricto y puede proporcionar sistemas y equipos de prueba completos. Remote también puede proporcionar revisión del diseño de RF e inspección y prueba de EMC/Desense de toda la máquina, ayudando a los clientes a resolver las dificultades y puntos débiles más comunes y reduciendo en gran medida la carga de trabajo de desarrollo.
En términos de capacidades de servicio extendidas, Mobile Communications tiene puntos de servicio en todo el mundo, que pueden brindar servicios de soporte técnico localizados, responder más rápidamente a las necesidades de los clientes y brindar un "acompañamiento" completo para los terminales de los clientes. para apoderarse rápidamente del mercado.
La reubicación también puede evaluar exhaustivamente los requisitos del operador, realizar pruebas de precertificación y optimización OTA, ahorrando a los clientes diversos costos, acelerando el lanzamiento de terminales y aprovechando oportunidades en el mercado 5G.
Con la aceleración de la construcción de redes 5G, toda nuestra sociedad está acelerando hacia la digitalización y la inteligencia.
Un gran número de nodos IoT representados por terminales 5G se están extendiendo por todo el mundo. Son las terminaciones nerviosas de las redes digitales y la piedra angular para construir un hermoso mundo de inteligencia digital.
Creo que en un futuro próximo, con el apoyo de servicios de diseño completos, habrá más productos terminales 5G excelentes, incluso productos populares, que subvertirán nuestra comprensión y cambiarán por completo el trabajo y el estilo de vida existentes.
El futuro ya está aquí, ¡esperemos y veremos!