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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)及對天線的選擇與使用方法做了一些說明，希望對工程師快速調(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，通常可以使用背膠貼在機(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輻射到自由空間，這時(shí)候選擇合適的天線對于傳輸距離就有很大的影響。天線對周圍環(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)射功率以及對應(yīng)的理想傳輸距離在手冊上均能查到，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)分析儀測試一下SWR。駐波比與回波損耗、傳輸功率的對照表如下所示：
駐波比與回波損耗、傳輸功率對照表
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質(zhì)量。另外，金屬平板對信號有屏蔽作用，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。工程師在測試無線模塊通信時(shí)，經(jīng)常會(huì)遇到信號弱、通信距離沒有達(dá)到手冊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，不妨先測試一下天線本身的性能，然后再按照天線信號輻射強(qiáng)的方向來測試，會(huì)得到更好的測試結(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合，不要在外殼表面使用具有金屬成分的噴漆或者鍍層。
2019-03-29 09:56
老家的電視因?yàn)闆]有接通網(wǎng)絡(luò)的原因，所以一直用電視天線，加上家里的父母一直都不舍得花錢，所以只求有幾個(gè)臺(tái)，可以打發(fā)時(shí)間就好了，那你知道電視天線怎么安裝才是對的，才能收到更多的臺(tái)呢？1.飛宇信天線廠家認(rèn)為，電視天線安裝首先要確定架設(shè)天線的地點(diǎn)。為了安全，電視接收天線要遠(yuǎn)離電力線路，特別是高壓線。為了減少損失，天線要遠(yuǎn)離大的金屬物體。如果可能，使天線比附近的樹木和建筑物高一些。2.電視天線安裝要尋找接收
2019-03-29 09:38
1905電影網(wǎng)訊截止3月28日16點(diǎn)47分，漫威超級英雄電影《驚奇隊(duì)長》票房正式突破了10億元，成為了第4部在內(nèi)地票房突破10億的漫威影片，并暫居2019年內(nèi)地電影票房第5位。與此同時(shí)，《驚奇隊(duì)長》也是首部內(nèi)地票房破10億的漫威單人超英電影。漫威影業(yè)也發(fā)布微博慶祝這一消息。飛宇信，WIFI天線廠家你怎么看？??飛宇信天線廠家，一個(gè)專業(yè)生產(chǎn)研發(fā)手機(jī)天線，平板天線，汽車天線，車載天線，電視天線，WIF
2019-03-28 10:23
據(jù)新華社電印度總理莫迪27日發(fā)表電視講話說，印度已用反衛(wèi)星導(dǎo)彈成功擊落一顆低軌道衛(wèi)星。莫迪稱，這項(xiàng)試驗(yàn)是印度在太空領(lǐng)域的“重大突破”。 莫迪在向全國發(fā)表的電視講話中說，在這項(xiàng)名為“力量任務(wù)”的試驗(yàn)中，導(dǎo)彈發(fā)射后3分鐘內(nèi)成功擊落了一顆衛(wèi)星，衛(wèi)星運(yùn)行在距地面300公里的近地軌道上。不過他沒有透露試驗(yàn)的具體時(shí)間。?地面和太空的聯(lián)系，很大的可能是通過信號，而信號連接到地面就只能通過天線了，天線就是連接太
2019-03-28 09:49
對講機(jī)的通話質(zhì)量在很大程度上依賴于筆記本內(nèi)置wifi天線的增益效果，雖然也包括一些其它方面的硬件問題，但是智能手機(jī)wifi天線還是最大的影響因素。那么WIFI天線增益對于通話質(zhì)量都有些什么影響呢？下面我們一起和飛宇信天線廠家來研究下。??飛宇信天線廠家認(rèn)為對講機(jī)的有效距離較短，由于是無線通訊，所以對于筆記本內(nèi)置wifi天線的配置也有不同的需求，距離遠(yuǎn)大性能要求越高。發(fā)射機(jī)輸出功率越強(qiáng)，發(fā)射信號的覆
2019-03-28 09:28
WIFI天線的特性： 選擇天線時(shí)，需注意WIFI天線的接頭與所接設(shè)備的接頭是否匹配,一般WIFI用SMA和TNC的主要用在路由器上，但是2.4G的無線監(jiān)控設(shè)備上接頭如果匹配的話，也能達(dá)到增強(qiáng)無線信號傳輸?shù)男Ч炀€底座有磁性，可吸在金屬物體表面，使得天線接收信號更強(qiáng)即插即用，無任何附加條件，不過天線的增益性與定向性也是要考慮的重點(diǎn)?！ IFI天線的種類： 內(nèi)置和外置兩類?！ ⊥庵玫囊话阌糜跓o線
2019-03-27 16:16
汽車已進(jìn)入了尋常的百姓家庭了，很多的朋友不管是上班的還是做生意的都有自己的汽車，在洗車時(shí)總是對汽車頂上那桿天線感到好奇，那個(gè)汽車天線或叫車載天線是干嘛的？??汽車天線又名車載天線，解決了汽車上各種導(dǎo)航的型號問題，以及GPS定位的信號問題，當(dāng)汽車有什么突發(fā)情況時(shí)，別的用戶可以很好的通過GPS定位找到源頭車，增加了求救的時(shí)機(jī)為駕車人員增加了安全性的可能。??但是對于部分用戶說的，為什么越是高檔的汽車如
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