面包芯语

【技术分享】深入解读无线通信中的天线①—初识天线

原创 ZLG致远电子 2023-01-10 11:31
低价玩转泰克信号发生器PF1440 泰克年终盛典
天线作为无线信号辐射和接收的重要器件，在无线通信中起着关键作用。天线究竟是如何实现信号从有线到无线的转换的？天线都有哪些关键参数，又该如何评估一款天线的性能？本系列文章带你深入了解。


在无线电设备中，天线就是用来辐射和接收无线电波的装置，是一种电与磁的能量转换器。

按方向性分类，天线分为全向天线和定向天线两种。全向天线将能量信号平均辐射到所有方向上，由于能量被分散了，传输距离也较短。而定向天线则将能量信号辐射到特定的方向上，由于能量更集中，因此在该方向上传输距离会更远。
图1  定向天线和全向天线

按材质或结构，天线又可以分为许多种类，常见的是：PCB天线（板载天线）、陶瓷天线、棒状天线等。致远电子推出的ZLG52810蓝牙模块，使用的就是PCB天线，这类天线集成在产品内部，可以大大减小对客户产品尺寸的要求。

那么，要如何评估一款天线性能的优劣？下面介绍天线的几个主要参数：

1. 工作频率

工作频率是天线最基本的参数，代表该天线能够辐射或接收的信号频率。天线的工作频率一般是某个范围，这个范围称为天线的带宽。例如某个天线的带宽是2.3GHz~2.5GHz，则它能够将该频段内的信号有效辐射出去或接收进来，而该频段外的信号例如2GHz，则无法通过该天线辐射或接收。

不同技术的产品，需要选择相应工作频段的天线，才能正常工作，例如：
  • 蓝牙是2.402~2.480GHz；
  • Wi-Fi是2.412~2.472GHz；

  • Lora是470~510MHz。

图2  Wi-Fi天线的工作频率测试

2. 增益

天线是无源器件，它并不会增大信号强度。和PA的增益不同，天线的增益通常指最大辐射方向的功率增益值，可以理解为天线在特定方向上的辐射能力，增益越大，天线辐射的能量也越集中，在相应方向上辐射能力越强，信号传输距离越远。

广州致远电子推出的ZM602系列Wi-Fi模块所设计的PCB天线增益达到了3.3dBi，空旷环境下最远通讯距离达到了450m，传输距离优于市场上绝大部分的Wi-Fi产品。

3. 电压驻波比

电压驻波比（VSWR）是表征端口阻抗匹配程度的一个量，它是衡量射频功率从功率源通过传输线到负载（天线）的效率，是驻波中最大电压与最小电压之比。

驻波比等于1时，表示馈线和天线的阻抗完全匹配，此时高频能量全部被天线辐射出去，没有能量的反射损耗；驻波比为无穷大时，表示全反射，能量完全没有辐射出去。VSWR在无线模块设计中，应小于或等于2.0。

天线馈电点两端感应的信号电压与信号电流之比，称为天线的输入阻抗，通信领域中标准阻抗值为50Ω。

图3  天线的输入阻抗测试

登录阅读全文
免责声明： 该内容由专栏作者授权发布或作者转载，目的在于传递更多信息，并不代表本网赞同其观点，本站亦不保证或承诺内容真实性等。若内容或图片侵犯您的权益，请及时联系本站删除。侵权投诉联系：  nick.zong@aspencore.com！
ZLG致远电子
评论
  • 工程师职场现状调研：洞察行业趋势，解锁职业发展密码
    引言工程师作为推动科技进步和社会发展的核心力量，在各个领域发挥着关键作用。为深入了解工程师的职场现状，本次调研涵盖了不同行业、不同经验水平的工程师群体，通过问卷调查、访谈等方式，收集了大量一手数据，旨在全面呈现工程师的职场生态。1. 工程师群体基本信息行业分布：调研结果显示，工程师群体广泛分布于多个行业，其中制造业占比最高，达到 90%，其次是信息技术、电子通信、能源等行业。不同行业的工程师在工作内容、技术要求和职业发展路径上存在一定差异。年龄与经验：工程师群体以中青年为主，30 - 45 岁年
    Jeffreyzhang123 2024-12-27 17:39 146浏览
  • 汽车电子：引领未来出行的变革力量
    在科技飞速发展的今天，汽车不再仅仅是一种交通工具，更是一个融合了先进技术的移动智能空间。汽车电子作为汽车产业与电子技术深度融合的产物，正以前所未有的速度推动着汽车行业的变革，为我们带来更加智能、安全、舒适的出行体验。汽车电子的发展历程汽车电子的发展可以追溯到上世纪中叶。早期，汽车电子主要应用于发动机点火系统和简单的电子仪表，功能相对单一。随着半导体技术的不断进步，集成电路被广泛应用于汽车领域，使得汽车电子系统的性能得到了显著提升。从电子燃油喷射系统到防抱死制动系统（ABS），从安全气囊到车载导航
    Jeffreyzhang123 2024-12-27 11:53 141浏览
  • 工业电子：驱动现代制造业的核心力量
    在当今科技飞速发展的时代，工业电子作为现代制造业的中流砥柱，正以前所未有的速度推动着各个行业的变革与进步。从汽车制造到航空航天，从智能家居到工业自动化，工业电子的身影无处不在，为我们的生活和生产带来了巨大的改变。工业电子的崛起与发展工业电子的发展历程可谓是一部波澜壮阔的科技进化史。追溯到上世纪中叶，电子技术开始逐渐应用于工业领域，最初主要是简单的电子控制装置，用于提高生产过程的自动化程度。随着半导体技术、计算机技术和通信技术的不断突破，工业电子迎来了爆发式的增长。集成电路的发明使得电子设备的体积
    Jeffreyzhang123 2024-12-27 15:40 132浏览
  • 开除学术造假学生之感想
    从教师的角度来看，麻省理工学院开除因学术造假的学生，这一决定是合理且必要的。首先，学术诚信是学术研究的基石。在学术界，真实性和原创性是至关重要的。学术造假不仅破坏了学术研究的公正性和准确性，还损害了学术领域的整体声誉。因此，对于任何形式的学术不端行为，包括伪造数据、抄袭等，学校都应采取严厉措施，以维护学术诚信。其次，学校对学生具有管理权，包括对学生的处分权。按照相关规定，学校有权对违纪学生进行警告、严重警告、记过、留校察看、勒令退学、开除学籍等处分。开除学籍是一种严厉的处分，通常适用于严重违反学
    curton 2024-12-28 21:49 85浏览
  • 游戏体验天花板，一加 Ace 5 系列售价 2299 元起
          在科技日新月异的今天，智能手机已不再仅仅是通讯工具，它更成为了我们娱乐、学习、工作的核心设备。特别是在游戏体验方面，用户对于手机的性能要求愈发严苛，追求极致流畅与沉浸感。正是基于这样的市场需求，一加品牌于2024年12月26日正式推出了其最新的游戏性能旗舰——一加 Ace 5系列，包括一加 Ace 5与一加 Ace 5 Pro两款力作。这一系列深度聚焦于性能与游戏体验，旨在为用户带来前所未有的游戏盛宴。骁龙8系旗舰平台，性能跃升新高度
    科技财经汇 2024-12-26 22:31 85浏览
  • 解锁供应链管理的密码：从混乱到有序的商业蜕变
    在当今竞争激烈的商业世界中，供应链管理已成为企业生存与发展的核心竞争力之一。它就像一条无形的纽带，将供应商、制造商、分销商、零售商直至最终消费者紧密相连，确保产品和服务能够高效、顺畅地流转。今天，就让我们一同深入探索供应链管理的奥秘。供应链管理是什么简单来说，供应链管理是对从原材料采购、生产制造、产品配送直至销售给最终用户这一整个过程中，涉及的物流、信息流和资金流进行计划、协调、控制和优化的管理活动。它不仅仅是对各个环节的简单串联，更是一种通过整合资源、优化流程，实现整体效益最大化的管理理念和方
    Jeffreyzhang123 2024-12-27 17:27 117浏览
  • 医疗电子：科技赋能，开启医疗新时代
    在科技飞速发展的今天，医疗电子作为一个融合了医学与电子技术的交叉领域，正以前所未有的速度改变着我们的医疗模式和健康生活。它宛如一颗璀璨的明珠，在医疗领域绽放出耀眼的光芒，为人类的健康福祉带来了诸多惊喜与变革。医疗电子的神奇应用医疗电子的应用范围极为广泛，深入到医疗的各个环节。在诊断方面，各种先进的医学成像设备堪称医生的 “火眼金睛”。X 光、CT、MRI 等成像技术，能够清晰地呈现人体内部的结构和病变情况，帮助医生准确地发现疾病。以 CT 为例，它通过对人体进行断层扫描，能够提供比传统 X 光更
    Jeffreyzhang123 2024-12-27 15:46 123浏览
  • 【工程师故事】2024即将过去，未来可期
    一、前言 回首2024，对于我而言，是充满挑战与收获的一年。在这一年里，我积极参与了论坛的众多活动，不仅拓宽了我的认知边界（有些东西不是你做不到，而是你想不到），还让我在实践中收获了宝贵的经验和。同时，多种多样的论坛活动让我们全方面的接受新东西，连接新知识，多种类型的的活动交织了你我的2024。在这里说一说对过去一年的活动经历，进行一次年终总结，并谈谈我的收获和感受，以及对2025年的展望。二、活动足迹（一）快速体验：机智云Gokit2.0开发板初体验 机智云Gokit2.0开发板的体验活动让大
    无言的朝圣 2024-12-27 14:50 95浏览
  • 无人机现状调研：应用多元、技术升级与挑战并存
    一、引言无人机，作为近年来迅速崛起的新兴技术产物，正以前所未有的速度改变着众多行业的运作模式，从民用领域的航拍、物流，到工业领域的测绘、巡检，再到军事领域的侦察、打击等，无人机的身影无处不在。为了深入了解无人机的现状，本次调研综合了市场数据、行业报告、用户反馈等多方面信息，全面剖析无人机的发展态势。二、市场规模与增长趋势随着技术的不断进步和成本的逐渐降低，无人机市场呈现出爆发式增长。近年来，全球无人机市场规模持续扩大，预计在未来几年内仍将保持较高的增长率。从应用领域来看，消费级无人机市场依然占据
    Jeffreyzhang123 2024-12-27 17:29 201浏览
  • CPLD的发展历史
    起源与基础20 世纪 60 年代：可编程逻辑设备（PLD）的概念出现，一种被称为 “重构能力” 的芯片的可编程性吸引了许多工程师和学者。20 世纪 70 年代：最早的可编程逻辑器件 PLD 诞生，其输出结构是可编程的逻辑宏单元，它的硬件结构设计可由软件完成，设计比纯硬件的数字电路更灵活，但结构简单，只能实现小规模电路。诞生与发展20 世纪 80 年代中期：为弥补 PLD 只能设计小规模电路的缺陷，复杂可编程逻辑器件 CPLD 被推出，它具有更复杂的结构，能够实现较大规模的电路设计。1988 年：
    Jeffreyzhang123 2024-12-27 10:41 83浏览
  • 自动驾驶第一股的转型迷途：图森未来赌上了AIGC
    图森未来的“夺权之争”拉扯了这么久，是该画上句号了。大约9年前，侯晓迪、陈默、郝佳男等人共同创立了图森未来，初衷是以L4级别的无人驾驶卡车技术为全球物流运输行业赋能。此后，先后获得了5轮融资，累计融资额超过6.5亿美元，并于2021年成功在美国纳斯达克上市，成为全球自动驾驶第一股。好景不长，2023年市场屡屡传出图森未来裁员、退市的消息。今年1月份，图森未来正式宣布退市，成为了全球首个主动退市的自动驾驶公司。上市匆匆退市也匆匆，其背后深层原因在于高层的频繁变动以及企业的转型调整。最近，图森未来的
    刘旷 2024-12-27 10:23 71浏览
  • 进一步优化采购与分销？与时俱进！
    采购与分销是企业运营中至关重要的环节，直接影响到企业的成本控制、客户满意度和市场竞争力。以下从多个方面介绍如何优化采购与分销：采购环节优化供应商管理供应商评估与选择：建立一套全面、科学的供应商评估体系，除了考虑价格因素，还要综合评估供应商的产品质量、交货期、信誉、研发能力、售后服务等。通过多维度评估，选择那些能够提供优质产品和服务，且与企业战略目标相契合的供应商。建立长期合作关系：与优质供应商建立长期稳定的合作关系，这种合作模式可以带来诸多好处。双方可以在信任的基础上进行深度沟通与协作，共同开展
    Jeffreyzhang123 2024-12-27 17:43 132浏览
  • 物联网：连接万物，开启智能新时代
    在当今这个科技飞速发展的时代，物联网（IoT）已经不再是一个陌生的概念，它正以一种前所未有的速度改变着我们的生活和工作方式，像一股无形的力量，将世界紧密地连接在一起，引领我们步入一个全新的智能时代。物联网是什么简单来说，物联网就是通过感知设备、网络传输、数据处理等技术手段，实现物与物、人与物之间的互联互通和智能化管理。想象一下，你的家里所有的电器都能 “听懂” 你的指令，根据你的习惯自动调节；工厂里的设备能够实时监测自身状态，提前预警故障；城市的交通系统可以根据实时路况自动优化信号灯，减少拥堵…
    Jeffreyzhang123 2024-12-27 17:18 101浏览
  • FPGA的前世今生：
    发明阶段（20世纪80年代至90年代）起源：当时ASIC设计成本高，周期长，流片失败率高，业界需要一种通用的半导体器件进行流片前测试和验证，可编程逻辑器件就此产生。诞生：1980年，Xilinx公司成立。1985年，Ross Freeman制造了第一片PFGA芯片XC2064,采用4输入，1输出的LUT和FF结合的基本逻辑单元。发展阶段（1992年至1999年）容量提升：FPGA容量不断上涨，芯片面积逐渐增大，为架构穿心提供空间，复杂功能可以实现。布线问题凸显：缩着芯片复杂度增加，片上资源的互连
    Jeffreyzhang123 2024-12-27 10:26 102浏览
  • 探秘 PCB：电子世界的基石
    在当今这个数字化的时代，电子设备无处不在，从我们手中的智能手机、随身携带的笔记本电脑，到复杂的工业控制系统、先进的医疗设备，它们的正常运行都离不开一个关键的 “幕后英雄”—— 印刷电路板（Printed Circuit Board，简称 PCB）。PCB 作为电子设备中不可或缺的重要部件，默默地承载着电子元件之间的连接与信号传输，是整个电子世界的基石。揭开 PCB 的神秘面纱PCB，简单来说，就是一块由绝缘材料制成的板子，上面通过印刷、蚀刻等工艺形成了导电线路和焊盘，用于固定和连接各种电子元件。
    Jeffreyzhang123 2024-12-27 17:21 118浏览
我要评论
0
点击右上角，分享到朋友圈 我知道啦
请使用浏览器分享功能 我知道啦