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Antennen-Design: Kundenspezifische Antennen für Mobilfunk Anwendungen

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Video

Apr 11, 2016 | Länge: 3:28

Transkript

Kundenspezifische Antennen für Mobilfunk Anwendungen

Ich bin ein Antenneningenieur bei Digi Wireless Design Services. Ich werde heute mit Ihnen über kundenspezifische Antennen sprechen, und zwar speziell über kundenspezifische Antennen für Mobilfunk Anwendungen. Wenn Sie das letzte Video gesehen haben, haben wir über kundenspezifische Antennen im Vergleich zu handelsüblichen Antennen gesprochen und über die Vor- und Nachteile der einzelnen Varianten. Heute möchte ich also darauf eingehen, warum kundenspezifische Antennen von Mobilfunk? Nun, typischerweise werden Mobilfunk Designs in höheren Stückzahlen gefertigt, so dass Sie nach einer kostengünstigeren Lösung suchen. Sie haben vielleicht mechanische Einschränkungen, bei denen eine Standardantenne nicht passt, und ein geringeres Risiko.

Ist eine kundenspezifische Mobilfunk Antenne die risikoärmste Lösung?

Das ist also der Punkt, den ich heute wirklich hervorheben möchte, warum eine kundenspezifische Mobilfunk Antenne die risikoärmste Lösung ist. Wenn Sie nun ein Mobilfunk Produkt entwerfen, müssen Sie zusätzliche Genehmigungen einholen. So müssen Sie z.B. die Genehmigungen von Verizon, AT&T oder T-Mobile durchlaufen, zusätzlich zu, sagen wir, CTA, PTCRB und FCC. Es wird also einige zusätzliche Anforderungen geben, die über das hinausgehen, was Sie vielleicht gewohnt sind, wenn Sie ein Wi-Fi- oder Bluetooth-Gerät verwendet haben.

Wichtige Tests für die Netzzulassung Mobilfunk

Einige wichtige Tests aus diesen Netzzulassungen sind TRP und TIS. TRP steht für "Total Radiated Power" (Gesamtstrahlungsleistung), die ein Maß für die von der Antenne abgegebene Leistung in allen Winkeln von der Antenne und integriert ist. Und TIS ist ein Maß für die Empfindlichkeit über alle Winkel von der Antenne und integriert. Daraus ergeben sich also zwei Zahlen, die die Anforderungen an die Antenneneffizienz bestimmen.

Das bringt uns direkt in den Prozess des Antennendesigns und damit beginnen wir: Was sind die Anforderungen?

Wir müssen nur wissen, wohin Sie planen, das Produkt zu versenden und welchen Anbieter Sie verwenden möchten. Denn AT&T und Verizon werden unterschiedliche OTA-Anforderungen, unterschiedliche TRP- und TIS-Anforderungen haben. Und das wird das Antennendesign, die elektromagnetische Modellierung und den Simulationsteil beeinflussen. Das Schöne an kundenspezifischen Antennen ist, dass wir das Design simulieren können, bevor wir etwas bauen, und wir können Trade-Off-Studien durchführen und auf diese Weise eine Menge Zeit sparen. Hier ist also ein Beispiel für eine Leiterbahnantenne. Hier haben wir also die Antenne. Wir haben eine Massefläche mit der Länge L. Wir können also die Länge der Massefläche variieren und den Wirkungsgrad über der Frequenz messen. Und wir können eine Reihe von Diagrammen erstellen und die Leistung der Antenne sehen, wenn wir die Größe der Antenne und/oder der Massefläche erhöhen.

Und dann können wir diese Simulationsergebnisse nehmen, wir können eine Antenne auswählen, die unsere Trägeranforderungen hier in rot erfüllen wird und die Marge all dieser Anforderungen hat. Und dann können wir Prototypen basierend auf diesen Modellen bauen. Und dann werden wir diese Prototypen abstimmen und testen. Und wir testen, indem wir uns den Gewinn, den Wirkungsgrad und das Fernfeldmuster der Antenne ansehen. Und wir werden das mit unseren ursprünglichen Anforderungen vergleichen. Und an diesem Punkt werden wir viel Vertrauen in die Antenne und das mechanische Design haben und in der Lage sein, das Industriedesign abzuschließen, weil wir wissen, dass unsere Antennenanforderungen die Effizienzanforderungen erfüllen, die wir aus den Trägeranforderungen extrapoliert haben.

Wir können also mit großer Zuversicht in die Integration der Leiterplattenbestückung gehen, dass wir die Mechanik nicht neu entwerfen müssen. Der große Unterschied zur Implementierung einer Standardantenne besteht darin, dass Sie all diese Punkte bereits vor der Integration kennen, was Ihnen viel Sicherheit gibt. Ich hoffe, dies hat gezeigt, warum eine kundenspezifische Mobilfunk Antenne der risikoärmste Weg ist, wenn es um eine Mobilfunk Anwendung geht.