如何選用正確的無(wú)線(xiàn)模塊天線(xiàn)

　　無(wú)線(xiàn)模塊的通信距離是一項重要指標，如何把有效通信距離最大化一直是客戶(hù)疑惑的問(wèn)題。本文根據調試經(jīng)驗，對天線(xiàn)的選用及使用方法做一些說(shuō)明，希望對工程師快速調試通信距離有所幫助。

　　影響無(wú)線(xiàn)模塊通信距離的首要參數是發(fā)射功率，無(wú)線(xiàn)模塊的發(fā)射功率以及對應的理想傳輸距離在手冊上均能查到，在確定了發(fā)射功率滿(mǎn)足需求的前提下，然后考慮天線(xiàn)的選用和天線(xiàn)的方向性。

　　首先是天線(xiàn)的選用：

　　天線(xiàn)的主要指標包含以下幾個(gè)：頻率范圍、駐波比SWR或VSWR、天線(xiàn)增益、極化方式和阻抗。頻率范圍按需選擇;駐波比最好小于1.5;天線(xiàn)增益對傳輸距離也有影響;極化方式分為線(xiàn)性極化和圓極化;阻抗需要與無(wú)線(xiàn)模塊的輸出阻抗匹配，一般為50歐姆。這里要特別注意駐波比參數，購買(mǎi)天線(xiàn)后最好用網(wǎng)絡(luò )分析儀測試一下SWR。

　　駐波比與回波損耗、傳輸功率的對照表如表 1所示。

　　表 1 駐波比與回波損耗、傳輸功率對照表

　　由上表可知，VSWR=1.5時(shí)，理論傳輸功率為96%，當VSWR=2時(shí)，傳輸功率只有88.9%，有的天線(xiàn)駐波比指標是小于2，選用天線(xiàn)的時(shí)候最好是駐波比小于1.5，可以得到較高的傳輸功率。

　　其次是天線(xiàn)的方向性：

　　天線(xiàn)都有方向性，指的是天線(xiàn)對空間不同方向具有不同的輻射或接收能力。衡量天線(xiàn)方向性通常使用方向圖，圖 1所示是一個(gè)頻率范圍從2400MHz到2500MHz天線(xiàn)的方向圖。

　　圖 1天線(xiàn)的三維方向圖

　　天線(xiàn)豎直放置時(shí)，紅色最深的方向是天線(xiàn)輻射或接收能力最強的方向，所以在安裝天線(xiàn)的時(shí)候，要盡可能往紅色指向的方向去安裝天線(xiàn)，這樣才能保證足夠好的信號質(zhì)量。另外，金屬平板對信號有屏蔽作用，所以發(fā)射，接收的方向上不要有金屬平面。

　　也有一些天線(xiàn)的手冊上給出的天線(xiàn)方向圖是用二維圖來(lái)表示的，分為H-Plane和E-Plane，如圖 2所示。

　　圖 2 天線(xiàn)的二維方向圖

　　在測試無(wú)線(xiàn)模塊相互通信時(shí)，天線(xiàn)的方向性必須要考慮，在通信空間沒(méi)有遮擋且天線(xiàn)的方向對應最強輻射方向時(shí)，通信的距離可以達到最大。如果天線(xiàn)安裝的不合適，會(huì )導致通信距離變短，甚至無(wú)法通信。

　　工程師在測試無(wú)線(xiàn)模塊通信時(shí)，經(jīng)常會(huì )遇到信號弱、通信距離沒(méi)有達到手冊中的說(shuō)明或者丟包率高，在確定無(wú)線(xiàn)模塊本身沒(méi)問(wèn)題的情況下，不妨先測試一下天線(xiàn)本身的性能，然后再按照天線(xiàn)信號輻射強的方向來(lái)測試，會(huì )得到更好的測試結果。

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