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天线定制的技术选型是连接 “需求” 与 “落地产品” 的核心环节,需围绕信号传输本质、场景约束、设备兼容性三大核心,从频段、性能、结构、材质等维度系统性决策,避免因选型偏差导致性能不达标、安装失败或寿命缩短。以下是技术选型的关键考虑因素,兼顾物理规律、工程可行性和实际使用需求:
一、核心性能指标选型:匹配信号传输需求
性能选型的核心是 “不盲目追求极致,只匹配实际需求”,需结合用途(接收 / 发射 / 收发一体)和信号环境决策:
1. 频段与带宽选型(决定 “能否通信”)
频段匹配:必须与终端设备的工作频段完全一致(如设备支持 868MHz 物联网信号,天线需精准覆盖 868MHz±5MHz),避免 “宽频段兼容” 导致目标频段性能衰减(窄带天线在特定频段的增益和稳定性优于宽带天线)。
带宽决策:
选窄带:若设备仅在单一固定频段工作(如专用电台、卫星固定频段接收),优先选窄带天线(带宽≤中心频率的 10%),优势是增益高、信号纯度高、体积更小。
选宽带:若设备需覆盖多个连续频段(如 4G/5G 全频段、2.4G+5.8G 双频路由器),需选宽带天线(带宽≥中心频率的 20%),需接受 “带宽越宽,增益相对越低” 的物理规律(需与厂家确认带宽内的增益波动≤1.5dB,避免局部频段性能失效)。
2. 增益与方向性选型(决定 “通信距离与覆盖范围”)
增益选型:
短距离 / 多设备通信(如车载内部设备、室内物联网):选低增益天线(2-5dBi),兼顾体积小、功耗低,避免增益过高导致信号覆盖死角。
长距离 / 弱信号环境(如偏远地区 4G/5G 通信、卫星接收):选中高增益天线(8-15dBi),但需接受 “增益越高,方向性越强” 的约束(定向天线需精准对准信号源)。
功率匹配:发射天线的增益需与设备输出功率匹配(如设备输出功率 5W,天线最大功率容量需≥5W,且增益≤12dBi,避免过高增益导致信号反射烧毁设备)。
方向性选型:
全向天线:适用于 “信号源方向不固定” 场景(如车载移动通信、室内多设备联网),360° 覆盖,无需对准信号源,但增益上限较低(通常≤8dBi)。
定向天线:适用于 “信号源方向固定” 场景(如卫星接收、点对点通信),信号集中在特定波束范围内(水平 / 垂直波束宽度需明确,如 30°×15°),增益更高,但需预留安装时的方向调整空间(如卫星天线需可微调仰角 / 方位角)。
3. 阻抗与驻波比选型(决定 “信号传输效率”)
阻抗匹配:默认选型 50Ω(适配 90% 以上的射频设备,如电台、路由器、物联网模块),若设备阻抗为 75Ω(如部分卫星接收机),需明确告知厂家定制 75Ω 天线,否则阻抗不匹配会导致驻波比升高,信号反射损耗(驻波比≤1.2 为优,≤1.5 为合格,>2 则无法正常使用)。
驻波比优化:宽频段天线需要求 “全频段驻波比≤1.5”,避免局部频段驻波比超标(如 5G 宽带天线在 2.1GHz 频段驻波比合格,但在 3.5GHz 频段超标)。
4. 噪声系数与效率选型(针对接收天线)
噪声系数:弱信号接收场景(如卫星接收、偏远地区通信)需优先选低噪声系数天线(≤1.5dB),噪声系数越低,弱信号识别能力越强(避免因噪声干扰导致信号无法解调)。
辐射效率:天线的实际辐射功率与输入功率的比值,需要求≥85%(效率过低会导致信号 “浪费”,即使增益标注高,实际通信效果也差),尤其小体积嵌入式天线,需重点核实效率指标(体积越小,效率越难保证)。
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