萬物互聯(lián)的5G時代將以新一代通信技術(shù)撬動世界的發(fā)展，各類無線通信模塊成為了萬物互聯(lián)的基石，而模塊的通信質(zhì)量很大程度上取決于天線設(shè)計是否合理，為了節(jié)省研發(fā)周期，不少天線廠商都推出各種各樣的標(biāo)準(zhǔn)天線品。然而如果工程師選擇不當(dāng)，不僅起不到應(yīng)有的效果，反而會浪費很多時間與成本在排查調(diào)試上，得不償失。本文將介紹常用的幾種天線并結(jié)合在工程中的實際使用經(jīng)驗給出設(shè)計建議----如何選擇合適的天線并發(fā)揮出天線最佳的性能，以供大家參考。
1、外置類天線：主要包括（膠棒、吸盤、拉桿、玻璃鋼等），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；缺點是容易被破壞、安裝占用空間等。
2、板載天線：天線直接layout在模塊主板上，成本低，可調(diào)性好，主要用于BT、Wi-Fi無線通信模塊；缺點是性能有限。
3、貼片天線：采用高介電常數(shù)基材（如陶瓷），占用面積少，集成度高，容易更換，適用于小空間的產(chǎn)品，缺點是該類型天線價格稍貴且?guī)捳?/span>
4、FPC&PCB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；缺點是一般需要定制。
圖1 常見天線
天線的作用是將射頻信號輻射到自由空間，選擇天線是否合適對于傳輸距離有很大的影響。天線對周圍環(huán)境很敏感，很多情況下會出現(xiàn)即使選擇了合適的天線，也達不到預(yù)期的效果。由于有些客戶對天線設(shè)計需要考慮的因素不清楚，這里我們給出在實際工程設(shè)計中的一些經(jīng)驗，便于客戶更好地設(shè)計出自己的電路與PCB，增加項目的成功機會。
在原理圖設(shè)計時，需要在天線與模塊射頻輸出管腳預(yù)留一個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)留這個網(wǎng)絡(luò)是為了在天線嚴(yán)重偏離50歐姆阻抗時，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)計時，這三個器件已經(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。
圖2 匹配電路
a：天線距離電池 ≥ 5mm；
b：天線距離屏蔽殼 ≥ 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。
今天的分享就到這里啦，EBYTE每一天都致力于更好的助力物聯(lián)化、智能化、自動化的發(fā)展，提升資源利用率，更多通信天線模塊產(chǎn)品和無線通信技術(shù)資料，感興趣的小伙伴可以登錄我們的億佰特官網(wǎng)進行了解，也可以直接撥打400電話咨詢技術(shù)專員！
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