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Wi-Fi 6E- und Wi-Fi 7-Antennen Antennen schrumpfen: Koppelbaustein für parasitäre Elemente

Von Kristin Rinortner 2 min Lesedauer

Anbieter zum Thema

Murata Electronics Europe B.V.
MES Electronic Connect GmbH & Co. KG
Würth Elektronik eiSos GmbH & Co. KG
Keysight Technologies Deutschland GmbH

Murata hat mit seinem Koppelbaustein für parasitäre Elemente eine Lösung auf den Markt gebracht, mit der sich der Antennenwirkungsgrad erhöhen lässt. Dies gelingt durch die magnetische Kopplung des parasitären Elements mit der Antenne. Es soll sich dabei um die weltweit erste, für Wi-Fi 6E und Wi-Fi 7 konzipierte Lösung handeln.

Weltweit einzigartig: Koppelbaustein für parasitäre Elemente ermöglicht die Konstruktion effizienterer und kleinerer Antennen.(Bild: Murata)
Weltweit einzigartig: Koppelbaustein für parasitäre Elemente ermöglicht die Konstruktion effizienterer und kleinerer Antennen.
(Bild: Murata)

Elektronische Geräte, deren Kommunikation auf den Normen Wi-Fi 6E und Wi-Fi 7 basiert, müssen mit mehreren leistungsfähigen Antennen ausgestattet werden, um die Geschwindigkeit und Qualität der Übertragung zu verbessern. Da diese Geräte jedoch mit immer größeren Kühlkörpern und Batterien versehen werden und auf immer anspruchsvolleren Prozessoren basieren, bleibt für die Antennen immer weniger Platz.

Es sind also kleinere Antennen nötig. Allerdings werden Breitband-Antennen umso ineffizienter, je mehr man ihre Größe reduziert. Bei der von Murata gefundenen Lösung handelt es sich um ein oberflächenmontierbares Bauelement in Multilayer-Technologie, das vier Anschlüsse besitzt und 1,0 mm x 0,5 mm x 0,35 mm misst.

Antennen-Design mit dem Koppelbaustein für parasitäre Elemente

Der „Koppelbaustein für parasitäre Elemente“ verbindet die Speiseantenne effektiver mit den parasitären Elementen, als es im freien Raum möglich wäre. Er fungiert als winziges Kopplungselement. Eine Seite des Kopplungsbausteins wird mit sehr geringer Einfügedämpfung zwischen die HF-Schaltungen und die Hauptantenne des jeweiligen Geräts geschaltet, die andere Seite zwischen Masse und den parasitären Elementen. Die daraus resultierende, direktere Kopplung sorgt dafür, dass sich die Resonanz des parasitären Elements zu der der Speiseantenne addiert, was wiederum einen effizienteren Betrieb über einen breiteren Frequenzbereich oder in mehreren diskreten Frequenzbändern ermöglicht.

Der Koppelbaustein wirkt dem Effekt entgegen, dass beim Verkleinern einer Antenne die Kopplung zwischen ihr und den parasitären Elementen geringer wird, während die Kopplung zwischen den parasitären Elementen und der Masse zunimmt. Indem es die Kopplung zwischen Speiseantenne und parasitären Elementen aufrechterhält, ermöglicht der Baustein kleinere Antennenkonstruktionen, ohne dass Abstriche an der Effizienz gemacht werden müssen.

Impedanz-Fehlanpassung bei Speiseantennen

Bei der Speiseantenne kann es außerdem zu einer Impedanz-Fehlanpassung kommen, wenn sie über einen weiten Frequenzbereich genutzt wird, was die Übertragungseigenschaften beeinträchtigt. Wird eine Antenne mit nicht korrekt angepasster Impedanz über ein langes Kabel mit einer Kommunikationsschaltung verbunden, kann sich die Impedanz-Fehlanpassung außerdem über dieses Kabel fortpflanzen, sodass die Einfügedämpfung unerwartet hoch ausfällt und die drahtlose Kommunikation entscheidend in ihrer Leistungsfähigkeit verringert wird.

Mit dem neuen Koppelelement gelingt es laut Hersteller, die Antennenanpassung zu verbessern und die Performance-Einbußen drahtloser Kommunikationssysteme auch beim Einsatz langer Kabel wirkungsvoll einzudämmen. (kr)

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