Poynting MIMO-8 - wieloportowa antena 8x8 MIMO dla 5G, Wi-Fi i GNSS

Współczesne routery przemysłowe i mobilne węzły komunikacyjne coraz częściej wykorzystują wiele równoległych torów radiowych. W przypadku systemów 5G może to oznaczać potrzebę wykorzystania 4x4 lub 8x8 MIMO, a w bardziej rozbudowanych urządzeniach jednoczesną obsługę sieci komórkowej, Wi-Fi oraz GNSS. Integracja takiej liczby elementów antenowych stawia jednak wymagania dotyczące charakterystyki promieniowania, zakresu częstotliwości, parametrów radiowych poszczególnych torów, sposobu montażu oraz odporności środowiskowej. Rozwiązaniem tych wyzwań projektowych jest nowa seria wieloportowych anten MIMO-8 firmy Poynting.

Architektura i warianty wykonania: MIMO-8-801 vs MIMO-8-841

Kluczową zaletą konstrukcyjną serii MIMO-8 jest integracja wielu torów radiowych w ramach jednej obudowy zewnętrznej. W zależności od wybranego wariantu, urządzenie mieści w sobie do 13 elementów antenowych.

Poniższe zestawienie przedstawia różnice techniczne pomiędzy wersjami MIMO-8-801 a MIMO-8-841:

Który wariant wybrać?

• MIMO-8-801 jest przeznaczona do aplikacji, w których wymagane jest 8×8 MIMO dla sieci komórkowej oraz GNSS, bez dodatkowych torów Wi-Fi.
• MIMO-8-841 należy wybrać wtedy, gdy oprócz 8x8 MIMO dla sieci komórkowej potrzebne są również cztery tory Wi-Fi 4x4 MIMO. Wariant ten rozszerza konfigurację o cztery tory Wi-Fi 4x4 MIMO w zakresie 2,4 GHz oraz 5,0-7,2 GHz, odpowiednim dla współczesnych systemów Wi-Fi 6E/7.

Charakterystyka radiowa i zasada działania

Z punktu widzenia projektanta systemu radiowego, kluczową cechą anten z serii MIMO-8 jest szerokopasmowość oraz optymalizacja pod kątem środowisk wielodrogowych:

• Sekcja komórkowa: Pracuje w szerokim zakresie częstotliwości od 410 MHz do 6000 MHz, co obejmuje zarówno niższe pasma zapewniające szeroki zasięg propagacyjny, jak i wysokie częstotliwości 5G.
• Sekcja Wi-Fi (w wariancie 841): Obsługuje pasma od 2400 MHz do 7200 MHz, umożliwiając pracę w nowoczesnych standardach sieci bezprzewodowych.
• Wpływ charakterystyki promieniowania: Z punktu widzenia systemu MIMO istotne jest zróżnicowanie charakterystyk promieniowania poszczególnych elementów. Zróżnicowanie wzorów promieniowania (pattern diversity) zwiększa prawdopodobieństwo, że poszczególne tory odbiorą sygnały o różniących się warunkach propagacji, co jest korzystne w środowisku wielodrogowym. Sam fakt zastosowania anteny 8×8 MIMO nie gwarantuje wykorzystania ośmiu strumieni przestrzennych — rzeczywista liczba wykorzystywanych strumieni zależy również od modemu/routera, sieci oraz aktualnych warunków propagacyjnych.
• Dookólność: Antena ma dookólną charakterystykę promieniowania w płaszczyźnie azymutalnej, co ogranicza zależność jakości połączenia od kierunku, z którego dociera sygnał.

Cechy mechaniczne i montaż

Konstrukcja serii MIMO-8 została zaprojektowana z myślą o instalacjach zewnętrznych na pojazdach, maszynach przemysłowych oraz obiektach stacjonarnych.

• Montaż na podłożu: Konstrukcja anteny została przystosowana do montażu na różnych typach podłoża, co ułatwia integrację z pojazdami, maszynami i obudowami urządzeń. Producent oferuje kilka sposobów montażu, w zależności od konfiguracji i zastosowanych akcesoriów.
• Odporność środowiskowa: Obudowa spełnia wymagania stopnia ochrony IP69K, co jest istotne w aplikacjach narażonych na pył, wodę oraz intensywne mycie.
• Integracja systemowa: W zależności od architektury instalacji, rozwiązanie wieloantenowe w jednej obudowie może ograniczyć liczbę punktów montażowych i uprościć prowadzenie przewodów RF.

Na co zwrócić uwagę przy integracji z routerem 5G

• Liczba torów RF: Wariant MIMO-8-841 ma 8 portów cellular + 4 porty Wi-Fi + 1 port GNSS. Router powinien mieć odpowiednią liczbę wejść/wyjść RF, jeżeli celem jest wykorzystanie pełnej konfiguracji antenowej.
• Długość i jakość przewodów RF: Przy tak szerokim zakresie częstotliwości, szczególnie do 6 GHz dla cellular i 7,2 GHz dla Wi-Fi, tłumienie przewodów i złączy staje się istotnym elementem bilansu łącza. Przewody RF powinny być możliwie krótkie i dobrane pod kątem wymaganej częstotliwości oraz strat.
• Lokalizacja anteny: W przypadku instalacji na pojeździe lub maszynie należy unikać lokalizacji, w których elementy konstrukcyjne, metalowe obudowy lub inne anteny mogą zasłaniać część przestrzeni wokół anteny. W praktyce istotne jest również zachowanie odpowiedniej separacji od innych źródeł RF.
• Antena a rzeczywista przepustowość: Sam fakt zastosowania anteny 8×8 MIMO nie gwarantuje wykorzystania ośmiu strumieni przestrzennych. Ostateczny rezultat zależy od możliwości modemu, sieci operatora, poziomu i jakości sygnału, warunków wielodrogowych oraz konfiguracji systemu.

Typowe zastosowania inżynierskie

Architektura serii MIMO-8 jest szczególnie przydatna w systemach, w których wymagane jest równoległe wykorzystanie wielu torów radiowych:

• Transport i pojazdy specjalne: Obsługa zaawansowanych routerów pokładowych 5G w pojazdach szynowych, flotach transportowych czy pojazdach służb.
• Sektor morski: Zapewnienie łączności bezprzewodowej na jednostkach pływających.
• Automatyka przemysłowa i IIoT: Zdalnie sterowane maszyny oraz systemy telemetrii w aplikacjach mobilnych.
• Logistyka i inteligentny transport: Systemy zarządzania flotą, zdalne monitorowanie oraz automatyzacja procesów transportowych.

W celu doboru odpowiedniego wariantu wykonania oraz akcesoriów montażowych zapraszamy do kontaktu z działem techniczno-handlowym firmy Gamma.