无线模块的最佳搭档：天线全面选型指南
无线模块的最佳搭档：天线全面选型指南
在无线通信领域，天线的选择至关重要。它不仅影响信号的覆盖范围和传输质量，还直接关系到系统的整体性能。在众多无线模块中，找到合适的天线可以最大化其潜力，确保稳定和高效的数据传输。
在设计适用于射频系统的无线收发设备时，天线的设计与选择是一个至关重要的组成部分。优质的天线系统能够确保通信距离达到最佳水平。通常，同类天线的尺寸与射频信号的波长成正比，信号强度越高，所需的天线数量也会增加。
根据安装位置，天线可分为内置天线和外置天线。内置天线指的是安装在设备内部的天线，而外置天线则是安装在设备外部的。
在空间受限或频段较多的情况下，天线设计会变得更加复杂。外置天线通常是标准产品，用户只需选择所需频段的天线即可，无需进行额外调试，使用起来方便快捷。
天线主要类型有哪些？
外置天线
外置天线从辐射场辐射角度方向的不同可分为全向天线和定向天线。
内置天线
内置天线主要是指可以放置在设备内部的天线总称。
全向天线
这种天线能够在水平面上均匀辐射信号，适合需要360度覆盖的应用，如家庭Wi-Fi路由器和移动设备。
定向天线
所谓定向天线，就是在某个或某些特定方向发射、接收电磁波强度特别大，但在另一些方向发射、接受电磁波强度为0或最小。使用定向接收天线主要为了提高信号强度，提高抗干扰能力。
PCB天线
这种天线直接印刷在电路板上，适合空间有限的设备，通常用于小型无线模块和IoT设备。
FPC天线
FPC天线是一种柔性印刷电路天线，具有轻量化、高效能和易于集成的特点
隐蔽式天线
为了满足美观要求，隐蔽式天线设计为可以隐藏在设备内或伪装成其他物品，适合需要美观且不影响信号的场合。
天线选型指南
在给通信模块选择合适的天线，首先要根据模块结构确定选用内置还是外置天线。
外置天线
外置天线增益高，受环境影响小，节省开发周期，但占用空间可能影响产品美观。
内置天线
内置天线增益相对较高，内置于设备内，保持外观美观。
吸盘天线
具有较高增益，安装固定方便。
铜棒吸盘天线
采用大直径纯铜辐射体，效率高且带宽广。
胶棒天线
增益适中，成本低。
玻璃钢天线
适应恶劣环境，适合超远距离信号覆盖。
外置定向天线
一般用于通讯距离远、信号覆盖范围小、目标密度大的环境。
平板天线
效率较高，体积小，便于安装，同时考虑增益和辐射区域的影响。
八木天线
具有极高增益，体积稍大，方向性强，适合超远距离信号传输，但使用时需注意天线方向。
内置天线选型
一般的内置天线均受环境影响，需要定制设计或者阻抗匹配。
弹簧天线
价格便宜，但增益低、带宽窄，内置时常需调试以实现良好匹配。
陶瓷贴片天线
占用空间小，性能较好，但带宽较窄。
如何评估一款天线性能的优劣？
工作频率
工作频率是天线最基本的参数，代表该天线能够辐射或接收的信号频率。
增益
增益是衡量天线在特定方向上增强信号能力的指标，通常dB表示。增益越高，天线在该方向上的信号强度越强。
电压驻波比
驻波比是反映天线匹配程度的指标，驻波中最大电压与最小电压之比，值越接近1：1，表示天线与馈线匹配越好，信号反射越少。
接收灵敏度
灵敏度越高，天线能够接收的信号越微弱。
如何选择天线？
常见的天线有弹簧天线、棒状天线和吸盘天线，具体如何选择要根据模块的功率，频率大小不同，选择不同的天线匹配。
在使用天线时，应确保设备在天线支持的频段内工作，以实现最佳的传输效果。通常，吸盘天线的增益高于棒状天线和弹簧天线。在通信系统中，天线的增益直接影响其辐射或接收无线信号的能力；在相同条件下，增益越高，无线信号的传播距离也越远。