GPS天线

上周我们介绍了天线的基本知识。今天，亿白特将介绍天线安装团队通信效果的影响。随着科学技术的发展，无线通信越来越深入到我们的工作和生活中，天线已经成为我们生活中最常见的物品。

天线是一种能量变换器，它将传输线上传输的导波转换为无界媒体中传输的电磁波，或进行相反的转换。频率越低，波长越长，天线越长。一般天线是可逆的，即同一天线可以用作发射天线或接收天线，同一天线作为发射或接收的基本特征参数是相同的。例如，天线应用于无线设备，传输无线设备输出的电磁波信号，或将天线接收的电磁波信号传输回无线设备。天线是如何影响通信效果的？接下来，从天线选择、匹配、安装和调试四个方面介绍天线安装对通信效果的影响。

天线的选型

如果在同一无线设备中使用，有许多方案可供选择。尺寸、成本和性能是非常重要的因素。以各种外部天线为例，说明如何选择天线。

天线种类繁多，有 FPC 天线、短胶棒天线、长弯天线、吸盘天线、卫星电视接收天线、板天线等。首先，根据产品的结构尺寸选择天线。例如，无线产品的结构非常有限，只能考虑将天线放入外壳中，只能选择 FPC 软天线或短胶棒天线，甚至直接集成天线 PCB 板上（做成 PCB 天线)；如果产品尺寸不受限制，可以选择增益高、尺寸大的吸盘天线或橡胶棒天线；如果用于卫星电视，可以用专用卫星电视接收天线。当然，这个天线的选择都是不固定的，需根据自身的需求来选型。

天线的匹配

什么是匹配？匹配意味着馈线终端连接的负载阻抗等于馈线特性阻抗。当天线应用于无线设备时，匹配相当于无线设备的输出阻抗与天线的输入阻抗，或者无线设备的输入阻抗与天线的输出阻抗相匹配。天线输入阻抗是天线馈电端输入电压与输入电流的比值。最佳天线将制成标准的50欧姆。同时，无线设备的阻抗也是标准的50欧姆。这样，天线与无线设备完全匹配，确保无传输信号丢失，进而保证良好的通信效果。

天线匹配的优缺点一般用四个参数来衡量：反射系数、行波系数、驻波比和回波损耗，通常用于驻波比和回波损耗。在了解这四个参数之前，让我们先了解一下射频中常见的参数 S 参数。

S 参数就是S11、S12、S21和S四个系数22。S12是反向传输系数，即隔离；S21为正传输系数，即增益；S11 输入反射系数，即输入回波损失；S22 输出反射系数，即输出回波损失。

反射系数（τ）：反射电压与入射电压的比值， 是标量。

行波系数（K）：等于电压最小值/电压最大值，即(入射波振幅-反射波振幅)/(反射波振幅) 入射波振幅)。

驻波比：VSWR=(1 反射系数/(1-反射系数) ，其值在1到无限之间。驻波比为1，表示阻抗匹配；驻波比为无限大，表示全反射和完全失配。因此，驻波比越大，反射功率越高。传输效率越低。在无线通信系统中，驻波比一般要求小于1.5。

回波损耗(Return Loss)：其值为入射功率与反射功率的比值， 以分贝 dB 值表示。回波损失值为0 dB回波损耗越大，匹配越好。0 表示全反射，无限大表示完全匹配。回波损耗又称为反射损耗，是电缆链路由于阻抗不匹配所产生的反射，是一对线自身的反射。不匹配主要发生在连接器上，但也可能发生在电缆中特性阻抗发生变化的地方，因此施工质量是提高回波损耗的关键。在移动通信系统中，一般要求回波损失大于 14dB。

天线的安装

首先，天线的使用与周围环境密切相关。为了发挥其辐射和接收远程信号的作用，需要附近没有高层建筑物，周围空间没有强电磁干扰。现在大城市有很多高层建筑，对讲机和地下车库在高层建筑中有很多盲点。为了解决这个问题，采用中继台和室内分布式天线系统，分布式吸盘天线的安装位置和环境尤为重要。提前检查并预留安装位置，铺设安装环境要求。一般位于各层走廊交叉口，开放或测试中发现的严重屏蔽盲区，避免安装在井内或电磁环境复杂的地方。只有这样，我们才能提高通信质量，减少不可预测的干扰，如背景噪声。

但如果是这样的话：

建在平地上，离天线不远的房子或树林

建在屋顶上，但屋顶周围有一米多高的墙壁，天线基础不高于墙壁

建在发射塔或微波接收塔下，相距很近，甚至阴影重叠。

这些情况接收微波射频信号，尤其数字信号都会有直接的影响，会造成接收信号质量下降受到干扰。

成都亿百特 433M 以吸盘天线为例， 433M 吸盘天线覆盖频段 410 ~ 450 MHz，增益 3~5dBi，驻波比小于 1.5.标准输入阻抗 50Ω。在该频段中，波长覆盖从米波到分米波的范围。理论上，垂直立天线适用于理想地平面上的四分之一、二分之一和八分之五波长；从移动使用环境来看，其结构应具有耐酸碱腐蚀、抗风强度高、抗弯强度强的特点。吸盘天线满足山区、平原、城市等不同环境的日常使用要求。比如成都亿百特 E22 系列带 433M 天线安装在城市交通灯上，应用于城市智能照明系统。

天线的调试

无论是安装在室内还是室外，天线都会出现各种情况。在不同的情况下，它会对通信效果产生不同的深度影响例。

由于结构的限制，无线设备和天线都内置在外壳内，传输距离可能从100米变为几十米甚至几米。这种情况在无线通信系统中很常见。

由于结构的限制，无线设备和天线内置在金属外壳中，无线设备不能直接传输信号。这是因为无线信号完全被金属材料吸收和反射，没有信号辐射，所以无线设备根本无法通信。

基于天线的选择，对于大功率和小功率的无线设备，大功率无线设备需要选择高增益的天线，而小功率设备需要选择小增益的天线，以实现天线和无线设备的完全匹配。

如果没有天线，无线设备就无法传播能量。因为天线主要是将电能转化为电磁波能量，全向或定向发送到空间。当无线设备没有天线时，电信号将无法很好地转换电磁波信号。没有电磁波信号，就无法实现最基本的无线通信。

关于天线

综上所述，在实际生产过程或者使用中，都不能保证天线和无线设备都是标准的50 因此，无线设备和天线不能完全匹配。另一方面，从天线的实际测试来看，由于现场的实际环境不能绝对平坦，如山丘、建筑物、树木等，不同程度和方式会影响电波的传播。因此，在项目实施前，必须进行现场电波传输和接收场强测试（准确到多少？dBm），根据现场环境和工作要求，确定设备的功率、天线类型、架设高度等参数，实现有效可靠的无线数据传输。