通信距離不夠遠(yuǎn)？可能是天線沒選對(duì)！

億佰特有許多不同種類的射頻模塊，當(dāng)開始使用一款射頻模塊時(shí)，我們通常會(huì)考慮使用什么樣的天線才能使通信距離最遠(yuǎn)？可以從以下幾個(gè)方面考慮，選擇符合自己需求的天線。

01

確定工作頻段

確定你所使用的射頻模塊的工作頻段，可以從相關(guān)用戶手冊(cè)查詢到射頻模塊的工作頻段，例如433MHz的LoRa模塊工作頻段一般為410.125~493.125MHz，此時(shí)根據(jù)常見的天線規(guī)格可以選擇中心頻點(diǎn)為433MHz的天線，并且天線的支持頻帶寬度要和射頻模塊的工作頻率一致或者覆蓋射頻模塊的工作頻率。另外，常見的Wi-Fi模塊有的會(huì)同時(shí)使用2.4G頻段和5.8G頻段，因此在針對(duì)這類射頻電路的時(shí)，需要選擇支持多頻段的天線。

02

確定天線的類型

天線根據(jù)安裝位置不同，主要可分為外置天線和內(nèi)置天線。需要根據(jù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)確定是選用外置天線還是內(nèi)置天線。外置天線安裝在設(shè)備外部，增益高、受環(huán)境影響較小但占用空間大。如膠棒天線、吸盤天線、玻璃鋼天線、平板天線、八木天線等。內(nèi)置天線內(nèi)置于產(chǎn)品安裝使用，增益相對(duì)較高、體積小、受環(huán)境影響較大，如PCB天線、FPC天線、彈簧天線、LDS天線等。

03

確定增益要求

天線的增益決定了其輻射和接收信號(hào)的能力。高增益天線適用于需要遠(yuǎn)距離通信或在信號(hào)較弱的環(huán)境中工作的場(chǎng)景。然而，高增益通常伴隨著狹窄的波束寬度，這可能不適用于需要覆蓋廣泛區(qū)域的應(yīng)用。

因此，要合理的確定所需要的增益，首先要確定所需要覆蓋的距離和通信環(huán)境中是否存在障礙物，確定好通信環(huán)境之后可以判斷是否使用窄波束天線，然后進(jìn)行鏈接預(yù)算分析，考慮發(fā)射端和接收端的所有損耗和增益，包括：發(fā)射功率、發(fā)射端增益、傳輸損耗、接收靈敏度及接收天線增益。

04

確定天線的方向性

天線可以是定向的（方向性）或全向的。定向天線適用于需要將信號(hào)發(fā)送或接收到特定方向的場(chǎng)景，而全向天線適用于需要在所有方向上進(jìn)行通信的場(chǎng)景。在確定接收位置且通信環(huán)境障礙物少的情況下使用定向天線瞄準(zhǔn)，接收天線傳輸通常會(huì)得到較遠(yuǎn)的傳輸距離。

不同天線的極化方向是不同的，天線的極化方向應(yīng)與系統(tǒng)中其他天線的極化方向匹配，以確保最佳的信號(hào)傳輸效果。常見的極化方向包括垂直極化和水平極化。以億佰特常用的膠棒天線為例，膠棒天線的極化方向是沿著膠棒的徑向擴(kuò)展的，在發(fā)射和接收系統(tǒng)中，對(duì)于膠棒天線應(yīng)當(dāng)保持兩邊的膠棒天線始終平行。

05

確定天線的輸入阻抗

常見的傳輸系統(tǒng)采用50Ω阻抗，也有使用75Ω阻抗的系統(tǒng)，在選擇天線時(shí)需要注意射頻模塊的輸出阻抗要和天線的輸入阻抗一致。

在某些尺寸優(yōu)先的條件下需要考慮天線的物理尺寸要求，通常天線的尺寸越小往空間中輻射電磁波的面積越小，通信距離也會(huì)大打折扣，因此在需要保證尺寸的情況下，建議選擇輻射面積大的天線。

06

天線駐波比

駐波比（VSWR和SWR）是一個(gè)數(shù)值，用于衡量電波通過發(fā)射出去的效率。駐波比越大，反射越大，發(fā)射效率越低。在移動(dòng)通信系統(tǒng)中，一般要求駐波比小于1.5。

天線駐波比是把天線作為無耗傳輸線的負(fù)載時(shí)，在沿傳輸線產(chǎn)生的電壓駐波圖形上，其最大值與最小值之比。駐波比的產(chǎn)生，是由于入射波能量傳輸?shù)教炀€輸入端并未被全部吸收（輻射）產(chǎn)生的反射波迭加而形成的。

07

天線成本

最后還需要考慮天線的成本因素。在選擇天線時(shí)，最好在性能和預(yù)算之間找到平衡。一般情況下，成本和天線尺寸、高增益成正比。

合適的天線可以提升通信質(zhì)量，擴(kuò)大通信范圍。天線的選擇需要重點(diǎn)考慮頻段、匹配阻抗、增益、極化方向等天線參數(shù)，其中天線工作頻段和增益在無線通信產(chǎn)品的使用手冊(cè)上比較常見。