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怎么讓天線優(yōu)化讓無產(chǎn)品傳輸距離更遠(yuǎn)？
發(fā)布時(shí)間：
2019-07-11 16:24
無線模塊的通信距離是一項(xiàng)重要指標(biāo)，如何把有效通信距離最大化一直是大家疑惑的問題。本文根據(jù)調(diào)試經(jīng)驗(yàn)及對(duì)天線的選擇與使用方法做了一些說明，希望對(duì)工程師快速調(diào)試通信距離有所幫助。
一、天線的種類
隨著技術(shù)的進(jìn)步，為了節(jié)省研發(fā)周期，深圳市飛宇信電子推出各種各樣的成品天線。接下來為大家介紹常用的天線種類:
(1) 板載PCB式天線:采用PCB蝕刻而成，成本低，但是性能有限，可調(diào)性好，可大批量用于藍(lán)牙、WiFi無線通信模塊。
(2) SMT貼片式：常用的有陶瓷天線，占用面積少，集成度高，容易更換，適用于對(duì)空間要求小的產(chǎn)品，但是該類型天線價(jià)格稍貴且?guī)捚 ?/span>
(3) 外置棒狀天線：性能好，無需調(diào)試，方便更換，增益高，適用于各種終端設(shè)備。
(4) FPC天線：通過饋線連接，安裝自由，增益高，通?？梢允褂帽衬z貼在機(jī)器非金屬外殼上，適用于性能要求高且外殼空間充足的產(chǎn)品上。
常見天線
天線的作用是將射頻信號(hào)輻射到自由空間，這時(shí)候選擇合適的天線對(duì)于傳輸距離就有很大的影響。天線對(duì)周圍環(huán)境很敏感，很多情況下會(huì)出現(xiàn)即使選擇了合適的天線，也達(dá)不到預(yù)期的效果。由于有些客戶對(duì)天線設(shè)計(jì)需要考慮的因素不清楚，這里我們給出在實(shí)際工程設(shè)計(jì)中的一些經(jīng)驗(yàn)，便于客戶更好地設(shè)計(jì)出自己的電路與PCB，增加項(xiàng)目的成功機(jī)會(huì)。
二、天線的選擇
影響無線模塊通信距離的首要參數(shù)是發(fā)射功率，無線模塊的發(fā)射功率以及對(duì)應(yīng)的理想傳輸距離在手冊(cè)上均能查到，在確定了發(fā)射功率滿足需求的前提下，然后考慮天線的選用和天線的方向性。
天線的選用：
天線的主要指標(biāo)包含以下幾個(gè)：頻率范圍、駐波比SWR或VSWR、天線增益、極化方式和阻抗。頻率范圍按需選擇；駐波比最好小于1.5；天線增益對(duì)傳輸距離也有影響；極化方式分為線性極化和圓極化；阻抗需要與無線模塊的輸出阻抗匹配，一般為50歐姆。這里要特別注意駐波比參數(shù)，購買天線后最好用網(wǎng)絡(luò)分析儀測(cè)試一下SWR。駐波比與回波損耗、傳輸功率的對(duì)照表如下所示：
駐波比與回波損耗、傳輸功率對(duì)照表
由上表可知，VSWR=1.5時(shí)，理論傳輸功率為96%，當(dāng)VSWR=2時(shí)，傳輸功率只有88.9%，有的天線駐波比指標(biāo)是小于2，選用天線的時(shí)候最好是駐波比小于1.5，可以得到較高的傳輸功率。
天線的方向性：
天線都有方向性，指的是天線對(duì)空間不同方向具有不同的輻射或接收能力。衡量天線方向性通常使用方向圖，錯(cuò)誤!未找到引用源。所示是一個(gè)頻率范圍從2400MHz到2500MHz天線的方向圖。
天線的三維方向圖
天線豎直放置時(shí)，紅色最深的方向是天線輻射或接收能力最強(qiáng)的方向，所以在安裝天線的時(shí)候，要盡可能往紅色指向的方向去安裝天線，這樣才能保證足夠好的信號(hào)質(zhì)量。另外，金屬平板對(duì)信號(hào)有屏蔽作用，所以發(fā)射，接收的方向上不要有金屬平面。也有一些天線的手冊(cè)上給出的天線方向圖是用二維圖來表示的，分為H-Plane和E-Plane，如圖所示。
天線的二維方向圖
在測(cè)試無線模塊相互通信時(shí)，天線的方向性必須要考慮，在通信空間沒有遮擋且天線的方向?qū)?yīng)最強(qiáng)輻射方向時(shí)，通信的距離可以達(dá)到最大。如果天線安裝的不合適，會(huì)導(dǎo)致通信距離變短，甚至無法通信。工程師在測(cè)試無線模塊通信時(shí)，經(jīng)常會(huì)遇到信號(hào)弱、通信距離沒有達(dá)到手冊(cè)中的說明或者丟包率高，在確定無線模塊本身沒問題的情況下，不妨先測(cè)試一下天線本身的性能，然后再按照天線信號(hào)輻射強(qiáng)的方向來測(cè)試，會(huì)得到更好的測(cè)試結(jié)果。
三、天線部分電路
1、匹配電路設(shè)計(jì)：在原理圖設(shè)計(jì)時(shí)，需要在天線與模塊射頻輸出管腳預(yù)留一個(gè)π型網(wǎng)絡(luò)。天線的阻抗受PCB的鋪地、天線的安裝以及周圍的金屬等因素影響，預(yù)留這個(gè)網(wǎng)絡(luò)是為了在天線嚴(yán)重偏離50歐姆阻抗時(shí)，將其匹配至50歐姆。X1，X2，X3都是電抗元件，如果天線是標(biāo)準(zhǔn)的50歐姆阻抗，那么X2，X3可以不焊接，X1接220PF電容或者0歐姆電阻。在PCB設(shè)計(jì)時(shí)，這三個(gè)器件已經(jīng)盡量靠近模塊的射頻輸出腳，并且連接的傳輸線短且直。匹配元件的周圍1.5mm區(qū)域內(nèi)不要鋪地，以減少寄生參數(shù)對(duì)匹配電路的影響。
匹配電路
2、微帶線設(shè)計(jì)：在PCB設(shè)計(jì)時(shí)，由于大部分的天線與模塊的輸出阻抗是50歐姆，為了盡量減少在傳輸過程中能量的反射，射頻輸出管腳到天線之間的PCB引線應(yīng)為50歐姆的微帶線。常用的板材為FR4（介電常數(shù)4.2-4.6），根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)線寬約為微帶線距離參考層距離的2.2倍時(shí)，微帶線的特征阻抗約為50歐姆。具體設(shè)計(jì)時(shí),建議使用微帶線阻抗控制工具（ADS、txline等）來計(jì)算,并通過實(shí)際調(diào)試來完成微帶線的設(shè)計(jì)。如下圖所示，微帶線下面的鋪地層必須是完整的地，在微帶線兩側(cè)需要多打接地過孔。
微帶線
3、金屬對(duì)天線的影響；如果天線附近有金屬材料的物體時(shí)，金屬能反射電磁波，不但會(huì)影響天線的實(shí)際使用空間，增加天線的損耗電阻，降低輻射效率，而且導(dǎo)致天線輻射性能的惡化。在安裝天線時(shí)，要注意：
a：天線距離電池至少要有5mm：
b：天線距離屏蔽殼至少要有4mm；
c：在需要安裝外殼的場(chǎng)合，不要在外殼表面使用具有金屬成分的噴漆或者鍍層。
2019-05-16 09:27
平板天線，在酒店，賓館，以及出租房子使用頻率都是相對(duì)高的，改進(jìn)了用戶的信號(hào)接收需求，選擇一款好的平板天線是每個(gè)用戶最關(guān)心的事。飛宇信電視天線廠家為你推薦平板天線的選擇技巧：?挑選平板天線的噪聲溫度。首先要說，平板天線的噪聲溫度越小越好。廣義上講，平板天線的噪聲應(yīng)是二部分，一是平板天線本身的，另一是平板天線。從外界引入的。??挑選平板天線的上仰波束入射夾角與俯仰角調(diào)節(jié)相適應(yīng)。如圖八所示，為了使平板天
2019-05-15 10:01
平板天線也有人叫板狀天線，就是使用到酒店或是賓館掛在樓頂?shù)奶炀€產(chǎn)品，信號(hào)穩(wěn)定，兼容性好，一致受到用戶的青睞，當(dāng)下在深圳做平板天線的企業(yè)也有很多，比較出名的就是屬于飛宇信了，飛宇信電視天線廠家有著多年的天線研發(fā)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，研發(fā)生產(chǎn)的天線產(chǎn)品有，平板天線，電視天線，車載天線，手機(jī)天線，內(nèi)置天線，GPS天線，汽車天線，車載天線，提供天線來圖來樣定制開發(fā)設(shè)計(jì)業(yè)務(wù)。?飛宇信電視天線廠家根據(jù)多年的研發(fā)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)告
2019-05-15 09:49
平板天線，內(nèi)置天線，手機(jī)天線，車載天線，汽車天線，WIFI天線，物聯(lián)網(wǎng)天線，GPS天線，貼片天線，電視天線都屬于天線通信行業(yè)產(chǎn)品，你了解多少呢？??通訊天線是一種什么樣的工作原理呢？我們也都知道，對(duì)于現(xiàn)在的電子時(shí)代來說，所有的通訊和通信傳遞，也都是通過它來完成的，而它在工作的時(shí)候，能達(dá)到很好的效果，也是因?yàn)樗谑褂玫臅r(shí)候，有著自己很好的工作原理，而在說到它的工作原理的時(shí)候，也就要說到電磁學(xué)了，現(xiàn)在
2019-05-14 10:47
估計(jì)你是為無線網(wǎng)絡(luò)信號(hào)不穩(wěn)定所困擾吧?其實(shí)有一些注意事項(xiàng)可以改善!1、無線路由器最好能放置在開闊的地方，天線豎直擺放;2、如果放置在整個(gè)房間的中間位置的話，其他房間的信號(hào)就不會(huì)有問題;3、倘若放在窗戶附近，那么相同方向的其他窗戶附近信號(hào)絕對(duì)沒有壓力;4、150M功率的無線路由對(duì)于家庭來說足夠了，不建議用300M的，輻射是傷人的;5、路由器設(shè)置里面有一個(gè)關(guān)于功率的設(shè)置，調(diào)到最大就可以了。這個(gè)選項(xiàng)一般
2019-05-14 10:01
大家介紹一下WIFI天線戶外的應(yīng)用:?飛宇信電視天線廠家戶外WIFI天線商品已廣泛應(yīng)用于景區(qū)內(nèi)。風(fēng)景區(qū)和自然保護(hù)區(qū)、濕地等區(qū)域的特殊性，地理位置上散布相對(duì)渙散。并且通常有修建、水域或山巒相隔;景區(qū)內(nèi)的文物古跡通常制止拉線鉆洞等工程性損壞，因此選用無線局域網(wǎng)技能建立無線網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控體系，成為景區(qū)安全監(jiān)控體系建造的首選。?飛宇信電視天線廠家認(rèn)為需求選用安穩(wěn)可靠的無線WIFI天線商品迅速完成實(shí)時(shí)圖畫監(jiān)控，以
2019-05-13 10:12
飛宇信電視天線廠家看來雖然這幾年中國一些城市的確出現(xiàn)嚴(yán)重的霧霾天氣，但也不能因此而以偏概全，而且中國一直在整治環(huán)境。許多城市都紛紛出臺(tái)了空氣整治計(jì)劃，而其中不乏整改工廠排氣系統(tǒng)、加強(qiáng)汽車排氣系統(tǒng)的研發(fā)管理，而最為普遍的無疑就是各地的揚(yáng)塵監(jiān)控整治管理了。??工地?fù)P塵監(jiān)控系統(tǒng)使用的是平板天線和wifi天線你留意到了不？??為了加強(qiáng)對(duì)揚(yáng)塵污染的集中整治，提升環(huán)保部門的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)能力，促進(jìn)對(duì)大氣污染源的精確
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