如何正確的選擇無線模塊天線
2018-05-24
admin
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無線模塊（RF wireless module），是數(shù)字數(shù)傳電臺（Digital radio）的模塊化產(chǎn)品，是指借助DSP技術(shù)和無線電技術(shù)實現(xiàn)的高性能專業(yè)數(shù)據(jù)傳輸電臺模塊。無線模塊延伸到很多的系統(tǒng)中，工業(yè)控制的開關(guān)量io設(shè)備，485無線傳輸設(shè)備dw-m1，模擬量采集和控制設(shè)備。從使用最早的按鍵電碼、電報、模擬電臺模塊加無線MODEM，發(fā)展到目前的數(shù)字電臺模塊和DSP、軟件無線電；傳輸信號也從代碼、低速數(shù)據(jù)（300～1200bps）到高速數(shù)據(jù)（N*64K～N*E1）。無線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疑惑的問題。本文根據(jù)調(diào)試經(jīng)驗，對天線的選用及使用方法做一些說明，希望對工程師快速調(diào)試通信距離有所幫助。
影響無線模塊通信距離的首要參數(shù)是發(fā)射功率，無線模塊的發(fā)射功率以及對應(yīng)的理想傳輸距離在手冊上均能查到，在確定了發(fā)射功率滿足需求的前提下，然后考慮天線的選用和天線的方向性。
首先是天線的選用：
天線的主要指標包含以下幾個：頻率范圍、駐波比SWR或VSWR、天線增益、極化方式和阻抗。頻率范圍按需選擇;駐波比最好小于1.5;天線增益對傳輸距離也有影響;極化方式分為線性極化和圓極化;阻抗需要與無線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(shù)，購買天線后最好用網(wǎng)絡(luò)分析儀測試一下SWR。
其次是天線的方向性：
天線都有方向性，指的是天線對空間不同方向具有不同的輻射或接收能力。衡量天線方向性通常使用方向圖，一個頻率范圍從2400MHz到2500MHz天線的方向圖。
天線豎直放置時，紅色最深的方向是天線輻射或接收能力最強的方向，所以在安裝天線的時候，要盡可能往紅色指向的方向去安裝天線，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。
也有一些天線的手冊上給出的天線方向圖是用二維圖來表示的，分為H-Plane和E-Plane，如圖2所示。
在測試無線模塊相互通信時，天線的方向性必須要考慮，在通信空間沒有遮擋且天線的方向?qū)?yīng)最強輻射方向時，通信的距離可以達到最大。如果天線安裝的不合適，會導(dǎo)致通信距離變短，甚至無法通信。
工程師在測試無線模塊通信時，經(jīng)常會遇到信號弱、通信距離沒有達到手冊中的說明或者丟包率高，在確定無線模塊本身沒問題的情況下，不妨先測試一下天線本身的性能，然后再按照天線信號輻射強的方向來測試，會得到更好的測試結(jié)果。
無線模塊天線其典型應(yīng)用有：工業(yè)自動化、油田數(shù)據(jù)采集、鐵路無線通信、煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)、管網(wǎng)監(jiān)控、水文監(jiān)測系統(tǒng)、污水處理監(jiān)控等。
小網(wǎng)云是曉網(wǎng)科技集7年研發(fā)投入推出的物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)平臺，包含主流8種網(wǎng)絡(luò)和接口的軟硬件通訊平臺，實現(xiàn)各種物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的跨網(wǎng)絡(luò)、跨平臺傳輸，小網(wǎng)云的目標是：搞定物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸。
小網(wǎng)云平臺已應(yīng)用于各類工廠生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集、無人值守系統(tǒng)監(jiān)控、分布式傳感器數(shù)據(jù)匯聚等。
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