为什么说内置天线没有标准品?
时间:2020-12-21 10:58:54 来源:tat流年 点击:次
相信看了标题的朋友都知道今天我们要说的是内置天线,何为内置?也就是安装、焊接、贴附于产品结构内部的天线。
内置天线不同于外置,会存在不同因素的干扰影响,从而导致天线信号变差,因此在仿真领域,内置基本仿真出来的天线,效率是不能达到1:1的。
所以,引出一个问题,内置天线需要定制吗?我的产品能直接拿标准样品安装吗?
许多客户都遇到过类似情况,一款天线产品,标称的工作频率、增益、带宽,驻波等电气指标都非常好。但是实际测试产品后通信质量非常差、甚至无法使用,在某些大功率的场合还会烧坏产品。于是认为自己买到了假货或者质量不好。还有些客户,直接参考竞争对手的产品设计、于是直接抄过来。结果抄到自己产品上之后,天线效果变得很差,也不清楚是什么问题。今天我们来谈谈造成这种情况的主要原因。
天线功能是将射频电路信号与无线电磁波信号互相转换。由于电磁波在传播过程中特性受到周围环境的影响很大,因此天线的特性也同样严重受到周围环境的影响。

433MHz天线水阀设备
如上图,是一款无线终端控制的水阀产品,客户订购了一根标准的433MHz弹簧天线,但是在使用的时候,环境中天线的性能非常差,通信距离不足20米,几乎没法用。
如上述示例,客户选用是标准的433弹簧天线,用在此产品内部,频率往高偏了100多MHz,实际使用433MHz几乎无法使用,能量无法有效的转换到空间辐射。因此,我们根据产品的内部结构及元件来布局,选择了定制的FPC工艺软板433MHz天线。
█ 周围环境影响天线性能的因素:
同一个天线,当周围结构、空间环境不同的时候,天线的性能也是完全不一样的。这里说的周围环境一般主要包括天线结构周围是否有金属导体以及天线周围是否有绝缘体材料。
█ 绝缘体的影响:
天线周围是否有绝缘体同样对天线性能有影响,这是因为绝缘体虽然不导电,但是绝缘体的介电常数与空气中的介电常数时完全不一样的。因此天线周围有无绝缘体,或者有不同材质的绝缘体,天线的性能都会产生变化。
比较常见的包括天线外有塑料外壳、板载天线底部的电路板厚度不同、塑料壳的厚度不同、与天线的距离不同、产品安装在墙壁或木门等外部条件不同等因素,都会影响天线性能。这种情况下天线同样要专业设计调试,否则天线性能变化会导致天线性能降低甚至无法使用。
产品的壳料对天线性能的影响

█ 金属导体影响
天线周围有没有金属导体是对天线性能影响最大的因素。因为金属导体对电磁波信号是屏蔽的,而且金属过于靠近天线时影响天线的电荷分布,会导致天线上的射频信号直接耦合到金属上无法转换成电磁波,这些都会严重影响天线的性能和指标。
比如说天线周围有电路PCB板,PCB板板上的铺地和走线都是导体,会改变天线的指标。请注意,PCB板载天线的电路部分地环境不同也同样影响天线性能导致天线无法共用。类似的在自己产品的天线周围有金属配件、金属外壳、导体或半导体材料等都会严重影响天线效果。因此当你的天线周围有金属无法避开时,天线一定要专业定制设计,直接在市场上购买性能必然严重下降甚至无法使用。
产品外壳对天线性能影响(电池、电机及电路板)
最后,若天线周围的结构环境良好,没有金属导体或者绝缘体等影响因素时,可直接购买市面性能指标很好的天线安装即可。但是如果存在上述的天线影响因素,尤其是内置天线或者PCB板载天线,一定是不要用标准件的,必须根据自己的产品来进行天线的定制与设计。