Antenne
Guida alla scelta
Un fattore da non sottovalutare
Nella progettazione di un sistema IoT, la scelta di una antenna viene spesso sottovalutata e non viene considerato il ruolo chiave che può assumere nel corretto funzionamento del sistema. Infatti, la scelta di un’antenna inadeguata può sia compromettere la corretta ricezione e trasmissione dei dati, e sia essere fonte di emissioni OEM che possono causare disturbi che alterano il funzionamento del completo dispositivo. Per queste ragioni, attraverso questo articolo, vogliamo darvi alcune indicazioni su come potere scegliere la soluzione migliore per la vostra applicazione.
Quali sono gli elementi che vanno considerati nella scelta dell’antenna?
Per prima cosa va considerata la generazione di frequenze supportata, ovvero accertarsi che sia in grado di supportare la tecnologia utilizzata dalla vostra applicazione. Nello specifico se un dispositivo deve comunicare attraverso la rete LTE, una antenna 2G o 2G/3G non è adatta allo scopo.
La scelta del posizionamento può influenzare le prestazioni di tutto il sistema per cui già nella fase di progettazione deve essere identificato il montaggio.
Infine si deve considerare il ruolo che possono avere il cavo (lunghezza e tipo) ed il connettore. Quando si devono coprire delle distanze importanti la scelta del cavo deve essere opportunamente dimensionata in funzione delle perdite di segnale che si possono accettare. Per lo stesso motivo un connettore può risultare più o meno adatto alla destinazione d’uso dell’applicazione. La scelta del connettore generalmente ricade su un SMA che garantisce basse perdite ed è un buon attacco meccanico per fissare sia il cavo che l’antenna.
Di seguito alcune tipologie di antenne, distinte per il diverso montaggio, che si possono utilizzare in un sistema IoT.
Terminal (connector)
Prodotte senza un cavo, possono collegarsi direttamente ad un dispositivo. Prevalentemente usate indoor ma se dotate di connettori adatti possono essere utilizzate anche in outdoor. Offrono la massima efficienza e guadagno di picco per ottenere il migliore rendimento nelle bande cellulari. Se utilizzate con un cavo che funge da estensione si deve porre molta attenzione alla scelta di quest’ultimo poiché le performance possono essere influenzate negativamente.
Window Mount
Questo tipo di antenna è spesso associato alle applicazioni in ambito automotive, ma il suo utilizzo trova largo spazio in altri settori. Sono facili da montare e offrono un profilo basso. Generalmente vengono utilizzate per essere montate su vetro o plastica sfruttando la presenza di un adesivo. Devono essere scelte in funzione della superficie di applicazione e, generalmente, non sono adatte per essere applicate su superfici metalliche. Sono disponibili sia in versione flessibile che rigida.
Magnetic Mount
Sono antenne che possono essere montate sia internamente che esternamente. Per potere essere fissata necessita di una superficie metallica. Anche questa antenna come la precedente è solitamente dotata di un cavo per collegarsi al dispositivo cellulare. Può essere usata sia in applicazioni stanziali che in mobilità.
Screw mount
Queste antenne permettono un montaggio permanente per l’applicazione finale. Sono prevalentemente destinate ad un uso esterno e possono quindi essere usate sia per applicazioni stanziali che in mobilità. Sono particolarmente indicate per applicazioni in cui le vibrazioni possono impattare in modo significativo sul buon funzionamento finale.
Un ulteriore approfondimento sulla scelta dell’antenna è riferito al tipo di supporto che viene utilizzato. Partendo dall’analisi del caso d’uso, questo documento di 2J descrive nel dettaglio le diverse tipologie di supporti che possono essere utilizzati.
