如何选用正确的无线模块天线

无线模块的通信距离是一个重要的指标，如何最大化有效的通信距离一直是客户的疑问。根据调试经验，本文解释了天线的选择和使用，希望能帮助工程师快速调试通信距离。

影响无线模块通信距离的主要参数是发射功率。手册中可以找到无线模块的发射功率和相应的理想传输距离。在确定发射功率满足需求的前提下，考虑天线的选择和方向。

首先是天线的选择:

天线的主要指标包括频率范围和驻波比SWR或VSWR、天线增益、极化和阻抗。根据需要选择频率范围；驻波比最好小于1.5；天线增益也影响传输距离；极化分为线性极化和圆极化；阻抗需要匹配无线模块的输出阻抗，一般为50欧姆。在这里，我们应该特别注意驻波比参数。购买天线后，最好使用网络分析仪进行测试SWR。

驻波比与回波损耗、传输功率的对照表如表 1所示。

表 1 驻波比和回波损失，传输功率对照表

从上表可以看出，VSWR=1.当理论传输功率为96%时，VSWR=2时，传输功率仅为88.9%，部分天线驻波比指数小于2，选择天线时最好驻波比小于1.5.传输功率高。

其次是天线的方向性:

天线有方向性，这意味着天线对空间的不同方向有不同的辐射或接收能力。通常使用方向图来衡量天线的方向性。 1显示频率范围为2400MHz到2500MHz天线方向图。

图 1天线的三维方向图

天线垂直放置时，红色最深的方向是天线辐射或接收能力最强的方向。因此，在安装天线时，应尽可能向红色方向安装天线，以确保足够好的信号质量。此外，金属平板屏蔽信号，因此在发射和接收方向上不应有金属平面。

还有一些天线手册中给出的天线方向图，用二维图表示，分为H-Plane和E-Plane，如图 2所示。

2 天线二维方向图

在测试无线模块相互通信时，必须考虑天线的方向性。当通信空间未被阻挡，天线方向对应最强辐射方向时，通信距离可达到最大。如果天线安装不当，通信距离会缩短甚至无法通信。

工程师在测试无线模块通信时，经常会遇到信号弱、通信距离达不到手册说明或丢包率高的情况。在确定无线模块本身没有问题的情况下，不妨先测试天线本身的性能，然后按照天线信号辐射强的方向会得到更好的测试结果。

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