物聯(lián)網(wǎng)常用天線指南

steven楊

物聯(lián)網(wǎng)常用天線指南

物聯(lián)網(wǎng)、智能硬件產(chǎn)品，要聯(lián)網(wǎng)傳輸數(shù)據(jù)，都需要有天線。空間越小、頻段越多，天線設(shè)計(jì)越復(fù)雜。

常用天線，按照使用場(chǎng)景分類，主要有以下幾種：

大尺寸產(chǎn)品，用外置天線

外置天線一般都是標(biāo)準(zhǔn)品，買頻段合適的，無(wú)需調(diào)試，即插即用。

例如快遞柜、售貨機(jī)這些，普遍使用磁吸的外置天線，吸在鐵皮外殼上即可。

這些天線不能放在鐵皮柜里面，金屬會(huì)屏蔽天線信號(hào)，所以只能放在外面。

好處是使用方便、價(jià)格便宜，壞處是不能用在小尺寸產(chǎn)品上。

磁吸外置天線，SMA接頭

低頻通信，用外置天線

天線的長(zhǎng)度大約是電磁波波長(zhǎng)的1/4，所以信號(hào)頻率越低，天線的長(zhǎng)度越長(zhǎng)。

因此100MHz左右的FM收音機(jī)需要長(zhǎng)桿天線，400MHz左右的對(duì)講機(jī)，也需要用外置長(zhǎng)桿天線。物聯(lián)網(wǎng)常用的433MHz的無(wú)線串口，通常也用外置天線。

天線做的更短，如1/8波長(zhǎng)或1/16波長(zhǎng)，也能用，只是效率會(huì)下降。某些設(shè)備會(huì)采用“短天線+LNA”的方式，也能達(dá)到長(zhǎng)天線的接收效果。

但是短天線要達(dá)到長(zhǎng)天線的發(fā)射效果，就需要提升發(fā)射功率了，因此對(duì)講機(jī)需要發(fā)射信號(hào)，都是長(zhǎng)的外置天線，而FM收音機(jī)只收不發(fā)，有內(nèi)置接收天線。

高頻信號(hào)，可以用內(nèi)置天線

例如2G（900MHz）、4G（700-2600MHz）、WIFI和藍(lán)牙（2.4GHz）、GPS（1.5GHz），這些常用的物聯(lián)網(wǎng)通信方式，可以做內(nèi)置天線。

對(duì)于手持機(jī)、穿戴設(shè)計(jì)、智能家居等小尺寸產(chǎn)品，很少使用外置天線，普遍采用內(nèi)置天線。

集成度高，產(chǎn)品外觀更美觀，性能比外置天線略弱一點(diǎn)。

手機(jī)內(nèi)置天線（黃色部分）

主流內(nèi)置天線，種類和特性

內(nèi)置天線主要有：陶瓷天線、PCB天線

陶瓷天線

陶瓷天線，在物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品中用的最多的，就是GPS天線和藍(lán)牙天線了。

優(yōu)點(diǎn)是：占用空間很小、性能比較好。

缺點(diǎn)是：很難做到多頻段，因此難以應(yīng)用在4G類產(chǎn)品中。對(duì)電路板凈空要求比較高，不適用于特別緊湊的產(chǎn)品。

GPS、藍(lán)牙和GSM陶瓷天線

PCB天線

上面講了，天線就是一根特定長(zhǎng)度的導(dǎo)線。這根線也可以畫在PCB板上，這就是PCB天線。如下圖金色蛇形部分。

PCB天線大量應(yīng)用于藍(lán)牙模塊、WIFI模塊、ZIGBEE模塊等單一頻段的模塊電路板上。

優(yōu)點(diǎn)：幾乎不需要成本，一次調(diào)完就無(wú)需再次調(diào)試。

缺點(diǎn)：只適合單一頻段，如藍(lán)牙，wifi。不同批次的PCB天線性能會(huì)有一定偏差。

藍(lán)牙模塊的板載天線（金色蛇形部分）

綜上所述，只選對(duì)的不選貴的，要根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)和智能硬件產(chǎn)品的頻段需求、外觀需求、成本要求來(lái)選擇合適的天線，才能讓產(chǎn)品設(shè)計(jì)與使用更簡(jiǎn)單。北京奇跡物聯(lián)專業(yè)的物聯(lián)網(wǎng)通訊模組供應(yīng)商，模組覆蓋2G/4G/NB-IOT網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)技術(shù)積累、供應(yīng)鏈整合、服務(wù)體系搭建，致力于推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的普及。

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