如何正確的選擇無(wú)線模塊天線

　如何正確的選擇無(wú)線模塊天線

　　無(wú)線模塊（RF wireless module），是數(shù)字?jǐn)?shù)傳電臺(tái)（Digital radio）的模塊化產(chǎn)品，是指借助DSP技術(shù)和無(wú)線電技術(shù)實(shí)現(xiàn)的高性能專(zhuān)業(yè)數(shù)據(jù)傳輸電臺(tái)模塊。無(wú)線模塊延伸到很多的系統(tǒng)中，工業(yè)控制的開(kāi)關(guān)量io設(shè)備，485無(wú)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(bào)、模擬電臺(tái)模塊加無(wú)線MODEM，發(fā)展到目前的數(shù)字電臺(tái)模塊和DSP、軟件無(wú)線電；傳輸信號(hào)也從代碼、低速數(shù)據(jù)（300～1200bps）到高速數(shù)據(jù)（N*64K～N*E1）。無(wú)線模塊的通信距離是一項(xiàng)重要指標(biāo)，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(jù)調(diào)試經(jīng)驗(yàn)，對(duì)天線的選用及使用方法做一些說(shuō)明，希望對(duì)工程師快速調(diào)試通信距離有所幫助。

　　影響無(wú)線模塊通信距離的首要參數(shù)是發(fā)射功率，無(wú)線模塊的發(fā)射功率以及對(duì)應(yīng)的理想傳輸距離在手冊(cè)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(biāo)包含以下幾個(gè)：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(duì)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(wú)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(gòu)買(mǎi)天線后最好用網(wǎng)絡(luò)分析儀測(cè)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(duì)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(gè)頻率范圍從2400MHz到2500MHz天線的方向圖。

　　天線豎直放置時(shí)，紅色最深的方向是天線輻射或接收能力最強(qiáng)的方向，所以在安裝天線的時(shí)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(hào)質(zhì)量。另外，金屬平板對(duì)信號(hào)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(cè)上給出的天線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。

　　在測(cè)試無(wú)線模塊相互通信時(shí)，天線的方向性必須要考慮，在通信空間沒(méi)有遮擋且天線的方向?qū)?yīng)最強(qiáng)輻射方向時(shí)，通信的距離可以達(dá)到最大。如果天線安裝的不合適，會(huì)導(dǎo)致通信距離變短，甚至無(wú)法通信。

　　工程師在測(cè)試無(wú)線模塊通信時(shí)，經(jīng)常會(huì)遇到信號(hào)弱、通信距離沒(méi)有達(dá)到手冊(cè)中的說(shuō)明或者丟包率高，在確定無(wú)線模塊本身沒(méi)問(wèn)題的情況下，不妨先測(cè)試一下天線本身的性能，然后再按照天線信號(hào)輻射強(qiáng)的方向來(lái)測(cè)試，會(huì)得到更好的測(cè)試結(jié)果。

　　無(wú)線模塊天線其典型應(yīng)用有：工業(yè)自動(dòng)化、油田數(shù)據(jù)采集、鐵路無(wú)線通信、煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)、管網(wǎng)監(jiān)控、水文監(jiān)測(cè)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(tái)，包含主流8種網(wǎng)絡(luò)和接口的軟硬件通訊平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)各種物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的跨網(wǎng)絡(luò)、跨平臺(tái)傳輸，小網(wǎng)云的目標(biāo)是：搞定物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸。

　　小網(wǎng)云平臺(tái)已應(yīng)用于各類(lèi)工廠生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集、無(wú)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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