Anteny do komunikacji bezprzewodowej

W praktyce każdy ze standardów komunikacji bezprzewodowej ma dopasowaną do specyfikacji antenę. Wynika to z tego, że poszczególne rozwiązania działają na innych częstotliwościach i transmisja zajmuje określone pasmo – węższe lub szersze i antena musi zostać do tego dopasowana, aby pracowała efektywnie na każdym kanale.

Poza tym rozwiązania łączności z czasem stają się bardziej złożone, np. dla zapewnienia dużej szybkości komunikacji stosowane są zespoły anten pracujących jednocześnie, tzw. MIMO. Z kolei przy komunikacji dwukierunkowej (pełnodupleksowej) stosuje się dwie odległe częstotliwości nośne i obsługuje to jedna antena, która musi zapewnić odpowiednio szersze pasmo pracy. Nowoczesne systemy telekomunikacyjne, takie jak 4G i 5G, to z założenia standardy wielopasmowe i wielokanałowe, co oznacza, że częstotliwość nośna komunikacji nie jest stała przez cały czas działania, a nadajnik podczas pracy może dynamicznie zmienić używany kanał na inny zakres. Coraz więcej urządzeń elektronicznych ma część radiową jeszcze bardziej rozbudowaną: Wi-Fi, BLE, GSM, GPS są łączone w pary jako wersje typu combo. Naturalnym oczekiwaniem klientów jest, aby obsługiwała je pojedyncza antena, bo pozwala to na zaoszczędzenie miejsca i kosztów.

Dobór anteny jest także uzależniony od wielu parametrów, nie tylko od częstotliwości i pasma oraz dopasowania do standardu łączności. Liczy się na przykład wykonanie mechaniczne, a więc typ promiennika i podstawy montażowej, sposób mocowania i wymiary całości takiego produktu.

W dalszej kolejności selekcja dotyczy długości kabla, jego średnicy oraz złącza. Następnie wybór anteny determinują parametry elektryczne, jak charakterystyka promieniowania, zysk energetyczny, polaryzacja, maksymalny współczynnik fali stojącej oraz oczywiście typ anteny (prętowa, chipowa, patch, ceramiczna, Yagi, dipolowa, GP i dziesiątki innych). To oczywiście są tylko podstawowe kryteria i zagłębiając się dalej w tematykę, można wymienić jeszcze kilka-, kilkanaście parametrów, które mogą mieć wpływ na działanie produktu, przez co proces wyboru wcale nie jest prosty.

 

Rys. 1. Antena dookólna na pasmo ISM 868 MHz o zysku energetycznym 5 dBi, złączem męskim obracanym SMA i wymiarach 195×13 mm

 

Rys. 2. Antena dookólna Wi-Fi/Bluetooth na zakres 2,4÷2,5 GHz o zysku 2 dBi i wymiarach 109×10 mm ze złączem RP-SMA męskim obracanym

Co więcej, można przypuszczać, że wiele niepowodzeń w zakresie realizacji łącza radiowego i niesatysfakcjonujące rezultaty to skutek zbyt lekceważącego podejścia do wyboru, traktowania anteny jako mało istotnego produktu, złej instalacji, niezrozumienia aspektów technicznych i podobnych zaniedbań.

Nie każdy musi być specjalistą w zakresie techniki antenowej i radiokomunikacji. Ale im mniej te zagadnienia wydają się nam zrozumiałe, tym bardziej powinniśmy konsultować swoje wybory ze specjalistami przed finalizacją zakupów.

Po anteny zajrzyj do Microsa

W ofercie firmy Micros znaleźć można bogate portfolio anten pozwalające dobrać optymalny produkt w prawie każdej aplikacji z obszaru GSM, GPS, ISM (głównie w paśmie 868 MHz) i Wi-Fi/Bluetooth.

 

Rys. 3. Antena przyklejana GPS 1575÷1608 MHz i paśmie 10 MHz o wymiarach 18×18×4 mm

 

Rys. 4. Antena GSM z podstawą magnetyczną na zakresy 824÷960/1710÷2170 MHz, zysku 8 dBi i wymiarach 460×65 mm

 

Rys. 5. Dwuzakresowa antena GSM przykręcana 824÷960/1710÷2170 MHz, o zysku 2 dBi i wymiarach 71,5×14,5 mm

W przypadku anten przeznaczonych do odbierania i nadawania sygnałów w pasmach GSM większość anten stosowanych na rynku to anteny zewnętrzne, od krótkich wersji prętowych (~10 cm) do dłuższych promienników (>60 cm) czy też w postaci małych płytek PCB w wersji z mocowaniem magnetycznym, przyklejane lub przykręcane. Do odbiorników GPS proponujemy anteny zewnętrzne montowane za pomocą paska z klejem. W przypadku, gdy urządzenie wykorzystujące GPS ma być przenośne, antena musi być oczywiście montowana wewnątrz urządzenia. Może to być antena aktywna lub typu patch (na PCB).

 

Rys. 6. Antena GSM przyklejana 824÷960/1920÷2170 MHz, zysk 2 dBi, wymiary 40×6,7×1 mm, złącze IPEX

 

Rys. 7. Dookólna antena GSM 900/1800 MHz o zysku 5 dBi i wymiarach 115,5×10 mm

W wielu aplikacjach jednocześnie wykorzystuje się technologie GPS i GSM. Specjalnie do takich zastosowań zostały wprowadzone na rynek anteny typu Combo, które w jednej obudowie łączą możliwość odbioru sygnału GPS i transmisji w pasmach GSM oraz dla Wi-Fi/Bluetooth. Pozwala to na zaoszczędzenie miejsca jak i na ułatwienie montażu oraz czynności serwisowych.

Anteny podłączane są do aplikacji z użyciem złączy do kabla koncentrycznego typu RP-SMA, IPEX, SMA w różnych wersjach jako proste, kątowe lub obracane.

Micros
tel. 12 636 95 66
www.micros.com.pl