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,??臻g越小、頻段越多,,天線設(shè)計(jì)越復(fù)雜,。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。
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。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),。
內(nèi)置天線主要有:陶瓷天線、PCB天線,、FPC/鋼片天線,、LDS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。
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。
FPC/鋼片天線
鋼片和FPC,,相當(dāng)于把PCB板上的天線線路拉出來(lái),,用其他外部的金屬來(lái)做天線。 通常用于頻段復(fù)雜的中低端手機(jī)和智能硬件產(chǎn)品里,。
優(yōu)點(diǎn):適用于幾乎所有的小型電子產(chǎn)品,,能夠做4G這樣的十多個(gè)頻段的復(fù)雜天線,性能好,,成本也比較低,。
缺點(diǎn):需要根據(jù)每一款產(chǎn)品單獨(dú)調(diào)試。
鋼片天線和FPC天線
LDS天線
LDS天線是FPC天線的進(jìn)化版,??臻g利用率極高。
鋼片天線是沖壓出來(lái)的,,必須要做到平整,,不能沖壓出來(lái)復(fù)雜的形狀。
FPC天線是一整塊平面,,雖然能彎折,,但是也不能做的太復(fù)雜,。
在4G手機(jī)時(shí)代,天線頻段特別多,,產(chǎn)品內(nèi)部空間非常緊湊,,很難找到一大塊平整的平面給天線。于是LDS天線誕生了:通過(guò)激光把天線的圖形雕刻出來(lái),。
優(yōu)點(diǎn):可以充分利用立體空間的中的各種不規(guī)則的面,,縮小天線體積。
缺點(diǎn):貴,。比FPC天線要貴一個(gè)數(shù)量級(jí),。且對(duì)產(chǎn)品外表面的工藝也有很多特殊要求。
LDS天線
成本:PCB天線鋼片天線FPC天線外置天線陶瓷天線LDS天線
性能:外置天線內(nèi)置天線(各類內(nèi)置天線性能類似)
空間:LDS最小,,外置天線最大
總之,,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,。 |
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