Maswel 六合一 4X4 5G MIMO Plus 2X2 MIMO WiFi7 組合天線

Maswell 推出全新六合一 5G 組合天線: AN.AG50.4Cell.2WiFi.2M (圖 1)。

圖 1:AN.AG50.4Cell.2WiFi.2M 六合一 5G 天線。(圖片來源:Maswell)

5G 組合天線涵蓋 5G 4X4 MIMO 和 WiFi 7 2X2 MIMO 應用。 組合天線的蜂巢式 5G 部份搭載四條獨立纜線,支援 4X4 MIMO,涵蓋全球幾乎所有 5G、4G LTE 以及 3G 頻譜。 亦支援頻率範圍從 700 MHz 到 6000 MHz 的所有無線通訊協定,提供最大 3.0 dBi 的增益和全向輻射場型。

此組合天線的 WiFi 組件支援 2.4 GHz、5 GHz、6 GHz、7.125 GHz 頻帶,頻率範圍介於 2100 MHz 至 7200 MHz,最大增益為 3.0 dBi,具有全向場型。此六合一組合天線可滿足所有 WiFi 無線通訊需求。

反射係數測量結果

圖 2 至圖 5 顯示 5G 天線部分的完全測量反射係數 S11、S21、S31、S41 效能,用於操作頻寬驗證。使用向量網路分析器 (VNA) 進行的測量設定,起始頻率為 500 MHz,終止頻率為 8.5 GHz。 如圖 2 所示,在大部分 700 MHz 至 7.2 GHz 範圍內,天線的 S11 保持在 -5 dB 以下,且所有頻帶的測量值均低於 -4.5 dB。這些結果證實此天線在 700 MHz 至 7.2 GHz 範圍內的阻抗頻寬和工作能力,比 5G 應用所需的 700 至 6000 MHz 更寬。

為了進一步驗證天線在四個不同連接埠之間的隔離度,對天線的 S21、S31、S41 進行了測量。如圖 3 至 5 所示,在整個 700 MHz 至 7.2 GHz 頻譜內,天線的各個連接埠之間的隔離度保持在 10 dB 或更佳。這些隔離效能證實天線內的 5G 輻射器可以獨立運作,同時在整個頻譜範圍內保持 MIMO 通訊通道品質。

圖 2:測得的 S11 反射係數結果。(圖片來源:Maswell)

圖 3:測得的 S21 隔離結果。(圖片來源:Maswell)

圖 4:測得的 S31 隔離結果。(圖片來源:Maswell)

圖 5:測得的 S41 隔離結果。(圖片來源:Maswell)

圖 6 和圖 7 顯示 WiFi 天線頻帶完全測量的反射係數 S11 和 S21,用於操作頻寬驗證。測量 VNA 的起始頻率設定為 2.1 GHz,終止頻率為 7.2 GHz。 如圖 6 所示,天線的 S11 在 2.1 GHz 至 7.2 GHz 範圍內保持在 -8 dB 以下。 這些結果證實天線在 WiFi 2.4 至 7.2 GHz 頻寬下的阻抗頻寬和操作能力。

圖 6:測得的 WiFi 輻射器的 S11 反射係數。(圖片來源:Maswell)

圖 7:WiFi 輻射器的 S21 隔離測量結果。(圖片來源:Maswell)

測得的輻射場型結果

圖 8 和圖 9 顯示 AN.AG50.4Cell.2WiFi.2M 在 5G 低頻帶 (800 MHz) 和相對頻帶 (3500 MHz) 的 E 平面和 H 平面場型。

圖 8:800 MHz 的 5G 輻射場型。(圖片來源:Maswell)

圖 9:3500 MHz 的 5G 輻射場型。(圖片來源:Maswell)

圖 10 和 11 顯示在 WiFi 輻射器中,AN.AG50.4Cell.2WiFi.2M 在 WiFi 低頻帶 (2400 MHz) 和相對頻帶 (5800 MHz) 的 E 平面和 H 平面場型。

圖 10:2400 MHz 的 WiFi 輻射場型。(圖片來源:Maswell)

圖 11:5800 MHz 時的 WiFi 輻射場型。(圖片來源:Maswell)

從上述模擬和實測結果來看,AG50.4Cell.2WiFi.2M 不僅在戶外環境中具有良好的訊號接收能力,而且針對各種應用都具有出色的操作頻寬效能,因此非常適合全向應用。

天線安裝

本產品採用 M28 螺絲直接安裝,並在天線罩下方使用 3M 黏合劑加強安裝。這既簡單又安全。如圖 12 所示,AG50.4Cell.2WiFi.2M 能以螺絲和螺帽緊固件 (b) 固定,並使用 3M 黏合膜 (a) 安裝於機櫃。

圖 12:能以天線下方的 3M 黏合材料進行安裝 (a),並用螺絲安裝到機櫃 (b)。(圖片來源:Maswell)

此外,也單獨提供 L 型支架 (零件編號:AN_MASTER_CUBIC-UBOLT),用於 U 型螺栓桿或直角壁掛。 AN_MASTER_CUBIC-UBOLT 安裝套件隨附 L 形支架、U 形螺栓和螺絲,適用於各種安裝場景(圖 13)。

圖 13:使用 L 形支架桿 (a) 或壁掛式安裝 (b) 的天線安裝。(圖片來源:Maswell)

結論

Maswell 的 IP66 等級 AN.AG50.4Cell.2WiFi.2M 5G 組合天線非常適合 5G 4X4 MIMO 和 WiFi 7 2X2 MIMO 應用。可用於多領域,例如工業控制、工業路由設備、物聯網裝置、CPE 設備、汽車連接、5G 路由器等。

關於作者

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Suzhou Maswell Communication Technology Co. Ltd (Maswell) is a high-tech enterprise focusing on the electronics and electromagnetism fields, integrating hardware system development, and software system services. The company’s business includes radio frequency microwave simulation test solutions, high-power microwave simulation test solutions, radar system application solutions, electronic information application system solutions, complex electromagnetic environment, and 3D scene simulation solutions, and more. Maswell products are certified to IS09001 international quality, EU CE, and RoHS.

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