天線怎麼選？記住這幾點，千萬別選錯

定向壁掛天線是幹嘛的

天線選型指南

天線是將射頻訊號由傳輸線輻射到空氣中或從空氣中接收到傳輸線上的一種裝置，也可視為一種阻抗轉換器或者一種能量變換器，它把傳輸線上傳播的導行波，變換成在無界媒介中傳播的電磁波，或者進行相反的變換。

對於設計一個應用於射頻系統中的無線收發裝置，天線的設計和選擇是其中的重要部分，良好的天線系統可以使通訊距離達到最佳狀態，同類型天線大小與射頻訊號的波長成正比，訊號的頻率越低，所需的天線越大。

01天線的分類

天線由安裝的位置可分為外接天線和內建天線，安裝在裝置內部的稱之為內建天線，安裝在裝置外部的稱之為外接天線。

對於手持裝置、穿戴設計、智慧家居等小尺寸產品，普遍採用內建天線，其整合度高，產品外觀美觀。物聯網、智慧硬體產品需要聯網傳輸資料，因此都需要使用天線。

所處空間越小、頻段越多，天線設計越複雜，外接天線一般都是標準品，選購所需頻段的天線便可以使用，無需除錯，即插即用。

例如快遞櫃、售貨機這些，普遍使用磁吸的外接天線，吸在鐵皮外殼上即可。這些天線不能放在鐵皮櫃裡面，金屬會遮蔽天線訊號，所以只能放在外面，本文從天線的分類以及選型方法為核心，對天線的相關資訊進行介紹。

1.1外接天線

外接天線從輻射場輻射角度方向的不同可分為全向天線和定向天線。

全向天線空間輻射圖

全向天線：

即在水平方向圖上表現為360°都均勻輻射，也就是平常所說的無方向性，在垂直方向圖上表現為有一定寬度的波束，一般情況下波瓣寬度越小，增益越大。外接全向天線主要包括吸盤天線、玻璃鋼天線和膠棒天線。

定向天線空間輻射圖

定向天線：

指在某一個或某幾個特定方向上發射和接收電磁波特別強，而在其他的方向上發射和接收電磁波則為零或極小的一種天線。採用定向發射天線的目的是增加輻射功率的有效利用率，增加保密性；採用定向接收天線的主要目的是增強訊號強度增加抗干擾能力。外接定向天線主要包括平板天線、八木天線和對數週期天線。

1.2 內建天線

內建天線主要是指可以放置在裝置內部的天線總稱，內建天線主要包括FPC天線、PCB天線、彈簧天線、陶瓷貼片天線、鐳射直接成型技術（LDS）和五金彈片天線。

02選型指南

在給裝置選擇合適的天線，首先要根據產品結構確定選用內建還是外接天線，外接天線和內建天線的主要特點如下：

外接天線

增益高

受環境影響小、可作為標品、節省開發週期

佔用空間、影響產品美觀

內建天線

增益相對較高

工藝成熟、產品交付一致性好

內置於裝置內、美觀、無需單獨做三防

受周圍環境影響大、一般需要結合產品本身定製

2.1外接天線選型

首先需要確定裝置訊號覆蓋區域，訊號的覆蓋方向由天線的輻射方向圖決定，按照天線輻射方向，天線分為全向天線和定向天線。

2.1.1 外接全向天線

吸盤天線：

增益相對較高，最大特點為帶有強磁吸盤，安裝固定非常方便，但吸盤一定要吸附在金屬表面上。在無線模組行業，吸盤天線常常和無線模組配合使用，以此達到增加無線模組的通訊距離的目的，比如智慧抄表、自動售賣機、快遞櫃、車載電臺等。

銅棒吸盤天線：

與普通鞭狀吸盤天線類似，但比鞭狀吸盤的優勢在於，採用直徑較大的純銅輻射體，其歐姆損耗小，天線效率高、頻寬覆蓋寬。適用於對效能要求相對較高的數傳電臺、中等距離的圖傳等。

膠棒天線：

是最常見外接天線，其增益適中、價格相對低廉，常用在無線通訊模組、無線路由、數傳電臺等。可根據安裝空間要求選擇合適尺寸大小的天線，選擇天線尺寸與增益有關係，通常情況下，同頻段長度越長增益越高。

玻璃鋼天線：

在全向天線中、玻璃鋼天線效能表現最為出色，其內芯為純銅振子，採用平衡饋電，受環境影響小；外殼採用優質玻璃鋼，有很好的三防特性，對惡劣的自然環境適應好。特別適合超遠距離閘道器訊號覆蓋，影象傳輸等。

2.1.2外接定向天線

一般用於通訊距離遠、訊號覆蓋範圍小、目標密度大的環境，極端例子為點對點遠距離通訊。

平板天線：

效率高、體積輕小安裝方便，可以兼顧增益與輻射區域。適用室內、隧道內無線訊號覆蓋、中等距離的訊號傳輸、圖傳及訊號穿牆等。

八木天線：

增益非常高、體積稍大、方向性強、使用時需要注意天線的方向，可用於超遠距離訊號傳輸、圖傳及測向等。

對數週期天線：

超寬頻天線，頻寬覆蓋非常寬，頻寬可達10：1，常用於訊號放大，室內分佈和電梯訊號覆蓋。

2.2 內建天線選型

內建天線的形態一共可以分為：FPC/PCB/彈簧/陶瓷/五金彈片/鐳射直接成型技術（LDS）等型別。目前一般選擇較多的是PCB天線。在成本控制高、效能要求一般的情況下選擇彈簧LDS天線，一般的內建天線均受環境影響，需要定製設計或者阻抗匹配。

FPC天線：

具有良好的價效比，噴油後可與各種外觀顏色相匹配； 產品柔韌性好，可完美貼合於規則圓弧面 ；工藝成熟穩定，生產週期快，批次交付性好； 適用於對效能有較高要求的寬頻帶智慧裝置天線設計。

PCB天線：

與FPC天線最大區別為，FPC具有很好的柔性，PCB天線為硬板，在結構安裝上，如果需要彎折以及弧面則選擇FPC天線，如果是平面可選擇PCB天線，PCB天線比FPC便於安裝。

彈簧天線：

其最大的特點是價格便宜，但是增益低、頻寬窄，內置於產品內部時，往往需要除錯天線匹配。

陶瓷貼片天線：

佔用空間很小、效能比較好；頻寬窄，比較難做到多頻段；有效提高主機板的整合度，並可降低天線對ID的限制；需要在主機板的定義之初匯入設計。

LDS天線：

適用於特殊外觀面的天線，可充分利用天線空間；對於天線效能的實現更接近環境的物理極限 ；對天線所依附的殼體或支架有特殊的材質要求；工藝成熟，並可透過噴塗配色，過程中有一定的不良率。

五金彈片天線

：具有很高的價效比，有效降低成本 ；產品強度高，不易破損 ；工藝成熟穩定，生產週期快，批次交付性好 ；對天線區域及圓弧外觀面的應用，具有一定的侷限性。