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天线怎么选?记住这几点,千万别选错!

发布时间: 2022-10-19 15:44:26浏览次数:

天线是一种将射频信号从传输线辐射到空气中或从空气中接收到传输线的装置。它也可以被视为阻抗转换器或能量转换器。它将传输线上传输的导波转换为 ** 传播在媒体中的电磁波,或相反的变换。

对于应用于射频系统的无线收发设备,天线的设计和选择是重要组成部分。良好的天线系统可以使通信距离达到最佳状态。相同类型的天线尺寸与射频信号的波长成正比。信号频率越低,所需天线越大

天线的分类

安装位置可分为外置天线和内置天线,安装在设备内部称为内置天线,安装在设备外部称为外置天线。

对于手持设备、可穿戴设计、智能家居等小型产品,一般采用内置天线,集成度高,产品外观美观。物联网和智能硬件产品需要在线传输数据,因此需要使用天线。

空间越小,频段越多,天线设计越复杂,外部天线一般为标准产品,可使用所需频段的天线,无需调试,即插即用。

例如,快递柜、自动售货机等,一般使用磁吸外部天线,可以吸在铁壳上。这些天线不能放在铁柜里,金属会屏蔽天线信号,所以只能放在外面,本文从天线的分类和选择方法为核心,介绍天线的相关信息。

1.1外置天线

辐射场辐射角度的不同外部天线可分为全向天线和定向天线。

全天线空间辐射图

全向天线,即360°均匀辐射,即无方向性,在垂直方向图上表现为一定宽度的波束。一般来说,波瓣宽度越小,增益越大。外部全向天线主要包括吸盘天线、FRP天线和橡胶棒天线。

定向天线空间辐射图

定向天线:指在某一或几个特定方向发射和接收电磁波特别强,而在其他方向发射和接收电磁波为零或极小的天线。定向发射天线的目的是提高辐射功率的有效利用率和保密性;定向接收天线的主要目的是提高信号强度和抗干扰能力。外部定向天线主要包括平板天线、八木天线和对数周期天线。

1.2 内置天线

内置天线主要是指可放置在设备内的天线总称,内置天线主要包括FPC天线、PCB天线、弹簧天线、陶瓷贴片天线、激光直接成型技术(LDS)五金弹片天线。

选型指南

为设备选择合适的天线,首先要根据产品结构确定内置天线还是外置天线,外置天线和内置天线的主要特点如下:

外置天线

增益高 受环境影响小,可作为标准产品,节省开发周期 占用空间,影响产品美观

内置天线

增长率相对较高 工艺成熟,产品交付一致性好 内置在设备内,美观,无需单独做三防 受周围环境影响较大,一般需要结合产品本身进行定制

2.1外部天线选型

首先,需要确定设备信号覆盖区域。信号的覆盖方向由天线的辐射方向图决定。根据天线辐射方向,天线分为全向天线和定向天线。

2.1.1 外部全向天线

吸盘天线:增益相对较高,最大的特点是磁吸盘强,安装固定非常方便,但吸盘必须吸附在金属表面。在无线模块行业,吸盘天线通常与无线模块一起使用,以增加智能抄表、自动售货机、快递柜、车载广播等无线模块的通信距离。

铜棒吸盘天线:类似于普通鞭状吸盘天线,但比鞭状吸盘具有直径大的纯铜辐射体,欧姆损耗小,天线效率高,带宽覆盖宽。适用于性能要求相对较高的数字传输电台、中距离图形传输等。

橡胶棒天线:是最常见的外部天线,增益适中,价格相对较低,常用于无线通信模块、无线路由、数字传输电台等。根据安装空间的要求,可以选择合适尺寸的天线。天线尺寸的选择与增益有关。通常,段的长度越长,增益越高。

FRP天线:在全向天线中,FRP天线性能最好,内芯为纯铜振子,供电平衡,受环境影响小;外壳采用优质FRP,具有良好的三防特性,适应恶劣的自然环境。特别适用于超长距离 ** 信号覆盖、图像传输等。

2.1.外置定向天线

一般用于通信距离长、信号覆盖范围小、目标密度高的环境。

平板天线:效率高,体积小,安装方便,可考虑增益和辐射区域。适用于室内、隧道无线信号覆盖、中距离信号传输、图形传输、信号穿墙等。

八木天线:增益很高,体积稍大,方向性强,使用时要注意天线的方向,可用于超远距离信号传输、图传、测向等。

对数周期天线:超宽带天线,带宽覆盖很宽,带宽可达10:1,常用于信号放大、室内分布和电梯信号覆盖。

2.2 内置天线选型

内置天线的形式可分为:FPC/PCB/弹簧/陶瓷/五金弹片/激光直接成型技术(LDS)等类型。目前一般选择较多的是PCB天线。选择弹簧,成本控制高,性能要求一般LDS天线,一般内置天线受环境影响,需要定制设计或阻抗匹配。

LDS天线

五金弹片天线

FPC天线:性价比好,喷油后可与各种外观颜色相匹配; 产品具有良好的柔韧性,可完美适合规则的弧形表面 ;工艺成熟稳定,生产周期快,批量交付好; 适用于宽频带智能设备频带智能设备天线设计。

PCB天线:与FPC天线最大的区别是,FPC柔性好,PCB天线需要弯曲和弧面,则选择天线为硬板。FPC天线,如果是平面,可以选择PCB天线,PCB天线比FPC便于安装。

弹簧天线:其最大的特点是价格便宜,但增长率低,带宽窄,内置在产品内部,往往需要调试天线匹配。

陶瓷贴片天线:占用空间小,性能好;带宽窄,多频段困难;有效提高主板的集成度,减少天线ID设计需要在主板定义之初进口。

LDS天线:适用于特殊外观的天线,可充分利用天线空间;实现更接近环境的物理极限 ;对附着在天线上的外壳或支架有特殊的材料要求;工艺成熟,喷涂配色时可有一定的不良率。

五金弹片天线:性价比高,有效降低成本 ;产品强度高,不易损坏 ;工艺成熟稳定,生产周期快,批量交付性好 ;天线区域和弧形外观的应用有一定的局限性。

君诺达ptk外置天线.jpg

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