使用紧凑型 5G MIMO 天线，实现最佳连接性和美观性

全球正在加速部署 5G 网络，以实现更快的数据传输速率、更大的容量和无缝连接。多路输入多路输出 (MIMO) 天线技术是实现 5G 承诺的关键，可同时传输和接收多个数据流并提升频谱效率和整体网络性能。

虽然有众多天线可供选择，但很多应用需要使用小型、低剖面 MIMO 天线，设计人员可以将其安装到空间受限的系统中，或在安防、住宅、零售和其他应用中放置于隐蔽位置。

本文简要讨论了小型隐秘 5G 设备设计人员所面临的挑战。然后介绍 Taoglas 的一款紧凑型 5G/4G MIMO 天线，其不但满足设计人员的需求，同时提供宽频谱覆盖、全球兼容性和易用性。

紧凑型、低剖面 5G MIMO 天线的应用与挑战

可以隐秘安装的小型、低剖面 5G MIMO 天线能够提供许多应用所需的数据传输速率和覆盖范围。消费类电子产品和安防系统设计人员希望在不影响美观的前提下提供 5G 性能。在运输和工业应用中，紧凑型天线可以消除大型传统天线可能对车辆或设备操作员造成的视觉干扰。紧凑型天线使设计人员能够在数字标牌、收银机终端和网络设备等小型独立应用中更轻松地添加 5G 连接。

对于工业过程系统和物联网 (IoT) 领域的应用，设计人员可以轻松添加小型 5G MIMO 天线，为偏远地区提供 5G 网络连接，或作为现有通信网络的备用连接方案。

通过使用多天线和相关处理，可以对各个数据流进行多路复用，提高链路可靠性并补偿信号损失，从而保持高数据传输速率。MIMO 天线可抑制毫米波通信中由于高路径损耗导致的信号衰减，也能够缓解 5G 网络中因广泛应用小基站部署而加剧的多径衰落。

虽然 MIMO 技术具有显著优势，但它也给实施带来了挑战。这些挑战包括在 MIMO 天线的元件之间最大限度地减少互耦并增强隔离，以确保最佳辐射性能。

早期的 MIMO 天线设计通过增加天线之间的物理距离来解决这些问题。这使得用户不得安装大型天线系统。由于设计人员希望满足空间受限的安装要求，在 MIMO 天线设计中用于放置多根天线的物理空间变得更加有限。因此，互耦和效率降低等影响变得更加明显。

要克服这些挑战，需要采用一些新方法，包括更先进的材料、去耦方法、小型化和优化的地平面设计。

更简单的 5G 天线安装解决方案

Taoglas MA322.A.001 Comet 系列 MIMO 天线是应用这些新方法的一个典范（图 1）。该设备形似冰球，具有低剖面外形，尺寸为 80 x 18.1 mm，重 113 g，可提供 5G MIMO 性能。

图 1：MA322 5G MIMO 天线的尺寸仅为 80 x 18.1 mm，可通过磁吸或粘合底座实现方便隐秘的安装。（图片来源：Taoglas）

MA322 天线外形小巧，重量轻，可用于不适合或不需要大型和重型天线的应用。其设计还可以使用磁吸或粘合底座，能够在不希望钻孔安装的现有应用中提供 5G 连接。这包括需要升级 5G 通信的救援人员和应急服务车辆等应用。为了简化天线与用户应用的连接，这款天线的 MIMO 1 和 2 连接均配有一条 2 米长的低损耗电缆，电缆上带有高频超微型 A 版 (SMA) 连接器。

天线外壳适用于室内或户外安装，工作温度范围为 -40°C 至 +85°C，防护等级为 IP67，提供防尘保护，以及最深 1 米水中的水入侵防护。外壳由丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯 (ASA) 塑料制成，具有长期户外安装所需的紫外线 (UV) 稳定性。另外还包括一个单独的 3M 泡沫垫，可用于在非磁性表面进行粘合安装。

这款天线符合欧盟 (EU) 化学品注册、评估、许可和限制 (REACH) 法规和欧盟有害物质限制 (RoHS) 法规。

支持全球蜂窝频率，性能卓越

MA322 设计有两根高性能 5G/4G 天线，支持全球 5G 蜂窝频率以及 617 MHz 至 5925 MHz 的 4G、3G 和 2G 频段。同时，它还具有小型天线通常缺乏的性能特点。

MA322 天线具有低回波损耗特性，电压驻波比 (VSWR) 规格值为零，可在典型的小型天线效率水平下工作，而不会牺牲信号性能（图 2）。

图 2：MA322 的创新设计使其能够提供以前类似尺寸的冰球状天线无法实现的效率水平。（图片来源：Taoglas）

MA322 天线旨在满足设计人员的远程通信和减少路径损耗方面的要求，可在整个工作频率范围内获得稳定的峰值增益水平（图 3）和出色的全向辐射模式（图 4）。其最大峰值增益为 4.2 dBi（即全向天线增益），工作频率范围包括 3550 MHz 频段，该频段属于美国和欧洲常用的 5G 频段。

图 3：MA322 满足对稳定峰值增益的要求，达到指定的最大峰值增益 4.2 dBi。（图片来源：Taoglas）

图 4：MA322 在整个工作频率范围内提供高均匀性辐射模式，包括此处所示的 3550 MHz 频段。（图片来源：Taoglas）

MA322 天线性能稳定、安装简便，为设计人员提供了随时可用的 5G 安装解决方案，适用于日渐增多的各种应用。

结语

更先进的材料和设计方法问世，使得 Taoglas 开发出小型 MIMO 天线，能够达到 5G 运行所需的增益和效率水平。这款紧凑型、低剖面天线让设计人员能够在空间有限且要求安全、美观和易用的应用中增加 5G 连接。