在无线通信模块的现实利用中，经常由于体积限制而不能不利用板载情势的天线。假如天线没有处置好，会年夜幅影响通信结果。本文将为大师具体讲授若何经由过程细节的优化，阐扬出无线模块的最好机能。

1、布景

无线模块的传输距离，除模块自己的机能以外很年夜水平取决在天线的利用。经常使用的天线有PCB天线、弹簧天线、陶瓷天线、棒状天线和吸盘天线等。分歧的天线机能有差别，但�����APP是一样的天线分歧的利用体例通讯距离也会差几倍乃至几十倍。后面会商影响的PCB天线机能的VSWR和辐射增益。

1.1 天线根本

天线的根基界说：沿传输线的平均段，两线间距远小在波长，能量以平面电磁波的模式导行，只要很少的丧失（很少的辐射）；沿传输线的渐变张开段，两线间距到达或跨越波长的量级，波将向自在空间辐射而表示为天线的性质。

前段注释为白话：也就是如图1.1传输线与参考地这两根线张开了，这两根线就是天线；靠得近了两根线的电磁场彼此抵消酿成传输线如图1.2所示。文章会商的是若何让传输线上的功率更有用率的传输。

图1.1 半波偶极子

图1.2 传输线

2、PCB天线从模块到利用

2.1 带PCB天线模块

一般环境下对传输距离要求不高，可是对模块体积要求较高时。2.4GHz 频段常选用PCB天线。对通讯距离要求较高的则需要选用增益和效力较高的棒状天线和吸盘天线等。

供给商供给带PCB天线模块一般都是依照模块的地仿真调试的，如图2.1～图2.3辐射增益最年夜2.75dBi，2.4GHz频段的驻波比（VSWR）都小在2。

图2.1 模块倒F天线仿真图

图2.2 模块倒F天线标的目的图

图2.3 模块倒F天线VSWR图

2.2 天线下方铺地

PCB天线只是天线偶极子的一端，并将板子的地作为天线的别的一端。在现实利用进程中需留意板子的地应与天线连结距离，避免天线的谐振改变而致使辐射效力下降。

在天线下方铺地仿真如图2.4～图2.7，天线的阻抗阔别50Ω、辐射图增益只要－3 dBi。辐射增益比本来的小了快要6dB，而且驻波比也都弘远在2。明显天线下方铺地会严峻影响天线的辐射效力。

图2.4 天线下方铺地仿真图

图2.5 天线下方铺处所向图

图2.6 天线下方铺地Smith图

图2.7 天线下方铺地VSWR图

2.3 天线下有介质

天线下方不铺地，可是介质不挖空，相对天线是下方介质厚度增添。而介电常数和介质厚度影响着传输波长，从而是致使天线频点偏移和辐射效力下降，如图2.8～图2.10所示。

图2.8 天线下有介质仿真图

图2.9 天线下有介质标的目的图

图2.10 天线下有介质VSWR图

2.4 天线四周净空

天线下方地与介质都挖空，仿真成果几近与模块仿真分歧。如图2.11～图2.13所示，天线增益2.4dBi与本来之相差0.35dB，2.4GHz频段的驻波比也全数在2以下。在现实利用进程中，只需经由过程阻抗婚配微调天线频点，乃至在带宽较宽的环境下不需要从头调剂婚配。

图2.11 天线四周净空仿真图

图2.12 天线四周净空仿真图

图2.13 天线四周净空VSWR图

3、结论

天线在利用进程中应避免天线四周有其他物体避免影响天线的谐振点，致使辐射效力下降。特殊留意天线旁边不克不及有地（包罗电池），不然会年夜年夜下降天线的机能。

弹簧天线与PCB天线近似，将板子的地作为天线的别的一端。在比力接近弹簧天线处所也不建议其他材质和铺地。弹簧天线与地之间比力抱负的物理位置如图1.1所示，一边是地一边是天线，两者的延长标的目的相反。