干貨|如何選擇天線 ，掌握這幾步很重要
發布時間：2024-7-18 17:14
發布者：摩天射頻
關鍵詞：
天線
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天線是一種用于接收和發射電磁波的設備，利用振蕩電流產生電磁場，進而輻射出電磁波。當接收信號時，天線接收到的電磁波會引起其中的電流振蕩，從而將信號轉換為電能，用來實現無線信號的傳輸和接收。在工業、通信、航空航天、醫療和消費電子等領域中起著關鍵作用。 由于有許多不同類型的天線，如何選擇天線？掌握這幾步很重要，天線的性能取決于多個因素，包括頻率范圍、增益、方向性、極化和阻抗匹配等。選擇合適的天線需要考慮以下幾個因素： 1.應用需求：確定所需的無線通信協議和頻率范圍。不同的應用需要不同類型和頻率的天線。例如，Wi-Fi通信使用2.4 GHz或5 GHz頻段，而蜂窩網絡使用不同的頻段。 2.環境條件：考慮天線將被放置的環境，例如室內還是室外，是否有干擾源等。不同的環境可能需要不同類型的天線，例如室內天線和室外天線。 3.天線類型：根據應用需求選擇合適的天線類型，例如貼片天線、桿狀天線、PCB天線等。每種類型的天線都有其優點和限制。 4.增益要求：增益是指天線在特定方向上輻射或接收信號的能力。較高的增益可提供更遠的傳輸距離，但也可能導致較窄的覆蓋范圍。根據所需的傳輸距離和覆蓋范圍選擇合適的增益。 5.方向性：確定天線是否需要具備方向性。全向天線可在各個方向上輻射或接收信號，而定向天線可以集中輻射或接收信號到特定方向。根據應用需求選擇合適的方向性。 6.阻抗匹配：確保天線的阻抗與無線設備的輸出阻抗匹配。阻抗不匹配可能導致信號損失和反射。 7.可靠性和耐用性：考慮天線的耐用性和可靠性，特別是在惡劣環境下的使用。天線應具備防水、防塵、抗震、抗干擾等特性。 8.成本和供應商選擇：根據預算和可靠的供應商選擇合適的天線�？紤]供應商的信譽、質量控制和售后服務。 綜上所述，選擇合適的天線需要綜合考慮應用需求、環境條件、天線類型、增益要求、方向性、阻抗匹配、可靠性和成本等因素。通過仔細評估這些因素，并與可靠的供應商合作，可以選擇最適合的天線來滿足特定的無線通信需求。摩天射頻小編總結如下：對于有需求的客戶可以從摩天射頻天線官網產品庫中搜索天線 
MyAntenna天線如表 2 所示:
協議和頻率 天線的無線協議和操作頻率取決于其適用的協議，例如 Bluetooth/Wi-Fi、GNSS、蜂窩網絡、超寬帶、ISM 和 NFC。各種協議對應不同的操作頻率。例如，Bluetooth 天線在 2.4 GHz 至 2.485 GHz 的頻率范圍內運行，而 NFC 天線在 13.56 MHz 的頻率下運行。即使在同一協議內，也會分配不同的頻段。若要選擇最合適的天線，用戶必須同時定義協議和操作頻率。 類型 該天線有多種規格和形狀，最終選擇取決于客戶偏好和使用環境的考量。根據天線的材料和制作工藝，可以將其分為 PCB、SMT、FPC、陶瓷和外桿天線。例如，為了將天線焊接到 PCB，表面貼裝天線是最合適的選擇。當天線放置在殼體的內壁且通過射頻連接器進行連接時，可以選擇 FPC 或 PCB 天線，當天線放置在產品外部時，可以選擇外桿天線。但是，由于天線的傳輸能力對其周圍環境非常敏感，因此為了獲得最佳傳輸效果，最好在選擇天線類型之前確定其位置。 尺寸 天線根據所需的運行波長/頻率設計。波長越長，天線傳輸效果就越好。為了獲得最佳無線性能，用戶應在產品尺寸允許的情況下選擇更大的天線。 平衡性 不平衡天線的尺寸較小，但它使用 PCB 接地作為天線系統的一部分，而平衡天線雖然尺寸更大，但可以獨立運行。如果產品尺寸允許，最好選擇平衡天線。如果無法使用平衡天線，請選擇適當大小的 PCB 接地。 性能指標 天線的性能取決于幾個指標，例如阻抗、效率、S11/VSWR、輻射方向圖、增益、極化和軸向比。 a. 阻抗 天線的阻抗需要與無線模塊的輸出阻抗一致，通常為 50 歐姆。 b. 效率 天線效率是決定天線發射率的關鍵指標，其指定了在能量交換過程中會損失的能量數量。效率越高，天線性能就越好。通常，如該值大于 40%，則表示性能可以接受。 c. 回波損耗 (S11) 和電壓駐波比 (VSWR) S11 或 VSWR 表示射頻電路中反射并傳輸到天線的能量。此值越小，傳輸的能量越多。通常，S11 ≤ -6 dB 或 VSWR ≤ 3 表示性能可接受。 d. 輻射方向圖 天線的輻射方向圖顯示了天線在 3D 平面中的輻射方式。輻射方向圖取決于天線類型和周圍環境。如果在自由空間（無周圍干擾）的場景下測試輻射方向圖，則測試結果可能無法代表真實的情境方向圖，因為輻射會因環境的反射和負載而變化。此方向圖將通過指示強角度和弱角度，顯示增益（如下所述）在 3D 空間中的分布位置和方式。 根據應用，用戶需要選擇全方位或單向天線。全方位天線通常更適合一般用途，而定向天線則更適合 GPS 或類似應用。 e. 增益（平均值和峰值） 天線增益通常被視為平均增益或峰值增益。平均增益是 3D 空間中所有角度下頻率增益的平均值，而峰值增益則是此頻率的最大增益。平均增益等于效率，平均增益越高，效率也越高。與定向天線相比，圓形天線輻射方向圖的峰值增益更低。對于輻射方向圖，峰值增益在自由空間和天線安裝在裝置上時會有所不同。 f. 軸向比 軸向比是圓極化天線的重要性能指標，此指標表示其純度。通常，軸向比小于 3 dB 時表示性能良好。 6. 匹配網絡 匹配網絡旨在優化天線阻抗以匹配 50 歐姆。對于可接受 S11/VSWR 的天線，某些天線需要具備匹配電路。這通常會在應用指南中指定。此應用指南還參考了許多其他指南，以實現最佳天線性能。 |
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