【技术分享】深入解读无线通信中的天线①—初识天线

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。

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。

• 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

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。

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。

图3  天线的输入阻抗测试

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