熱門搜索： 網(wǎng)通設(shè)備類天線 基站天線 智慧型抄表類天線 車載天線
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?？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。
2019-04-25 10:46
深圳市飛宇信天線廠家天線小知識(shí)。?汽車天線又叫車載天線，一般汽車上的天線用于車上的收音機(jī)和電臺(tái)，可分汽車內(nèi)置天線和外置天線。如公交車有DVB-T天線，車載TV天線。物流及出租車還裝有GSM天線、GPS衛(wèi)星天線。1.汽車天線可用作于收音機(jī)、車載電話或者GPS定位天線，主要要看這輛汽車的功能，汽車天線一般只是用做收音機(jī)的天線，高檔汽車上的天線可以做車載電話和GPS定位天線；2,有很多警車上的汽車天線是
2019-04-25 10:09
今天飛宇信天線廠家將分析GPS天線的內(nèi)置天線和外部天線的區(qū)別，通過比較看看兩個(gè)天線那個(gè)比較要好，車載天線，汽車天線類GPS天線選擇方法：?車載天線GPS終端有兩種天線:汽車通信天線和汽車定位天線。我們今天要討論的主要問題是車載定位天線。GPS接收天線的作用是將衛(wèi)星發(fā)射的電磁波能量轉(zhuǎn)化為接收機(jī)的電流，因此GPS天線的大小和形狀非常重要。它們決定了汽車天線或車載天線獲取弱GPS信號的能力和衛(wèi)星信號接收
2019-04-25 09:57
無線WiFi天線廠家講解天線的發(fā)明歷史，天線是由俄羅斯科學(xué)家波波夫發(fā)明的。1888年，29歲的波波夫聽說了一位著名的德國物理學(xué)家赫茲（hertz）關(guān)于電磁波的消息，這位年輕的科學(xué)家曾試圖推廣電燈，他告訴朋友們：“我用我的生命來安裝電燈。對于廣闊的俄羅斯，它只照亮了一個(gè)小角落：如果我能指揮電磁波，那就能飛越世界！”??于是他埋頭于研究，對新的目標(biāo)發(fā)起了攻擊。1894年，波波夫制造了一個(gè)無線電接收器。
2019-04-24 09:40
天線，分為手機(jī)天線，平板天線，GPS天線，內(nèi)置天線，物聯(lián)網(wǎng)天線，汽車天線，車載天線，電視天線等天線產(chǎn)品。?最近用朋友爆料了自己制作電視天線的那些事？一起來看看飛宇信天線廠家是怎么介紹的了。簡單電視天線制作方法一這種制作簡單電視天線的方法，需要鋁條或是鋁管一根、饋線幾米、細(xì)銅絲、手鉗、盒尺等材料。其具體步驟是：1、在制作自制電視室外天線的時(shí)候需要使用到盒尺良好一定的鋁管尺寸，同時(shí)使用手鉗將鋁管的兩端
2019-04-24 09:26
寶駿，一不留神以為是寶馬的哥哥呢？但是和寶馬真不是一回事，寶駿以高配低價(jià)的優(yōu)勢吸引了眾多的用戶，很多朋友也都購買了寶駿汽車過上了有車一族，那那個(gè)車頂上的汽車天線，車載天線你又了解多少呢？?汽車天線，車載天線解決了用戶車輛行駛過程中的那些高德，收音機(jī)的接收問題，讓用戶除了體驗(yàn)有車一族的感覺而不受別的影響，都?xì)w功于汽車天線，車載天線的功勞了。?飛宇信天線廠家，一個(gè)有著天線研發(fā)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的企業(yè)，提供天線批
2019-04-23 10:07
通信天線在我們的生活中無處不在，比如路燈天線、家用wifi天線、草坪牌天線等，它們的外觀形狀是多種多樣，并向著外觀美觀和隱藏式發(fā)展。下面，飛宇信天線廠家將重點(diǎn)介紹吸盤天線有什么用，這類型的吸盤天線安裝需要注意哪些事項(xiàng)? 吸盤天線有什么用？飛宇信天線廠家是這樣看的？ 吸盤天線和普通天線一樣，主要的作用就是輻射和接收無線電波。吸盤天線就是通過把天線通過底部的吸盤將其固定在某一個(gè)地方，避免出現(xiàn)意外情
深圳市飛宇信電子有限公司
-
電話：86-0755-28912642 傳真：86-0755-89737231
手機(jī)：18948728966（微信同號）
工廠地址：廣東省深圳市龍崗區(qū)橫崗鎮(zhèn)西坑社區(qū)寶桐南路76號
辦公地址：深圳市龍崗區(qū)龍城街道遠(yuǎn)洋新天地水岸花園10棟8A
觀看更多資訊
關(guān)注微信公眾號
友情鏈接：
網(wǎng)站建設(shè)：中企動(dòng)力 龍崗