通信距离不够远？可能是天线没选对！

亿佰特有许多不同种类的射频模块，当开始使用一款射频模块时，我们通常会考虑使用什么样的天线才能使通信距离最远？可以从以下几个方面考虑，选择符合自己需求的天线。

 

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确定工作频段

确定你所使用的射频模块的工作频段，可以从相关用户手册查询到射频模块的工作频段，例如433MHz的LoRa模块工作频段一般为410.125~493.125MHz，此时根据常见的天线规格可以选择中心频点为433MHz的天线，并且天线的支持频带宽度要和射频模块的工作频率一致或者覆盖射频模块的工作频率。另外，常见的Wi-Fi模块有的会同时使用2.4G频段和5.8G频段，因此在针对这类射频电路的时，需要选择支持多频段的天线。

 

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确定天线的类型

天线根据安装位置不同，主要可分为外置天线和内置天线。需要根据产品结构确定是选用外置天线还是内置天线。外置天线安装在设备外部，增益高、受环境影响较小但占用空间大。如胶棒天线、吸盘天线、玻璃钢天线、平板天线、八木天线等。内置天线内置于产品安装使用，增益相对较高、体积小、受环境影响较大，如PCB天线、FPC天线、弹簧天线、LDS天线等。

 

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确定增益要求

天线的增益决定了其辐射和接收信号的能力。高增益天线适用于需要远距离通信或在信号较弱的环境中工作的场景。然而，高增益通常伴随着狭窄的波束宽度，这可能不适用于需要覆盖广泛区域的应用。

 

因此，要合理的确定所需要的增益，首先要确定所需要覆盖的距离和通信环境中是否存在障碍物，确定好通信环境之后可以判断是否使用窄波束天线，然后进行链接预算分析，考虑发射端和接收端的所有损耗和增益，包括：发射功率、发射端增益、传输损耗、接收灵敏度及接收天线增益。

 

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确定天线的方向性

天线可以是定向的（方向性）或全向的。定向天线适用于需要将信号发送或接收到特定方向的场景，而全向天线适用于需要在所有方向上进行通信的场景。在确定接收位置且通信环境障碍物少的情况下使用定向天线瞄准，接收天线传输通常会得到较远的传输距离。

 

不同天线的极化方向是不同的，天线的极化方向应与系统中其他天线的极化方向匹配，以确保最佳的信号传输效果。常见的极化方向包括垂直极化和水平极化。以亿佰特常用的胶棒天线为例，胶棒天线的极化方向是沿着胶棒的径向扩展的，在发射和接收系统中，对于胶棒天线应当保持两边的胶棒天线始终平行。

 

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确定天线的输入阻抗

常见的传输系统采用50Ω阻抗，也有使用75Ω阻抗的系统，在选择天线时需要注意射频模块的输出阻抗要和天线的输入阻抗一致。

 

在某些尺寸优先的条件下需要考虑天线的物理尺寸要求，通常天线的尺寸越小往空间中辐射电磁波的面积越小，通信距离也会大打折扣，因此在需要保证尺寸的情况下，建议选择辐射面积大的天线。

 

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天线驻波比

驻波比（VSWR和SWR）是一个数值，用于衡量电波通过发射出去的效率。驻波比越大，反射越大，发射效率越低。在移动通信系统中，一般要求驻波比小于1.5。

天线驻波比是把天线作为无耗传输线的负载时，在沿传输线产生的电压驻波图形上，其最大值与最小值之比。驻波比的产生，是由于入射波能量传输到天线输入端并未被全部吸收（辐射）产生的反射波迭加而形成的。
 

 

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天线成本

最后还需要考虑天线的成本因素。在选择天线时，最好在性能和预算之间找到平衡。一般情况下，成本和天线尺寸、高增益成正比。

 

合适的天线可以提升通信质量，扩大通信范围。天线的选择需要重点考虑频段、匹配阻抗、增益、极化方向等天线参数，其中天线工作频段和增益在无线通信产品的使用手册上比较常见。