如何正确的选择无线模块天线

　如何正确的选择无线模块天线

　　无线模块（RF wireless module），是数字数传电台（Digital radio）的模块化产品，是指借助DSP技术和无线电技术实现的高性能专业数据传输电台模块。无线模块延伸到很多的系统中，工业控制的开关量io设备，485无线传输设备dw-m1，模拟量采集和控制设备。从使用最早的按键电码、电报、模拟电台模块加无线MODEM，发展到目前的数字电台模块和DSP、软件无线电；传输信号也从代码、低速数据（300～1200bps）到高速数据（N*64K～N*E1）。无线模块的通信距离是一项重要指标，如何把有效通信距离最大化一直是客户疑惑的问题。本文根据调试经验，对天线的选用及使用方法做一些说明，希望对工程师快速调试通信距离有所帮助。

　　影响无线模块通信距离的首要参数是发射功率，无线模块的发射功率以及对应的理想传输距离在手册上均能查到，在确定了发射功率满足需求的前提下，然后考虑天线的选用和天线的方向性。

　　首先是天线的选用：

　　天线的主要指标包含以下几个：频率范围、驻波比SWR或VSWR、天线增益、极化方式和阻抗。频率范围按需选择;驻波比最好小于1.5;天线增益对传输距离也有影响;极化方式分为线性极化和圆极化;阻抗需要与无线模块的输出阻抗匹配，一般为50欧姆。这里要特别注意驻波比参数，购买天线后最好用网络分析仪测试一下SWR。

　　其次是天线的方向性：

　　天线都有方向性，指的是天线对空间不同方向具有不同的辐射或接收能力。衡量天线方向性通常使用方向图，一个频率范围从2400MHz到2500MHz天线的方向图。

　　天线竖直放置时，红色最深的方向是天线辐射或接收能力最强的方向，所以在安装天线的时候，要尽可能往红色指向的方向去安装天线，这样才能保证足够好的信号质量。另外，金属平板对信号有屏蔽作用，所以发射，接收的方向上不要有金属平面。

　　也有一些天线的手册上给出的天线方向图是用二维图来表示的，分为H-Plane和E-Plane，如图2所示。

　　在测试无线模块相互通信时，天线的方向性必须要考虑，在通信空间没有遮挡且天线的方向对应最强辐射方向时，通信的距离可以达到最大。如果天线安装的不合适，会导致通信距离变短，甚至无法通信。

　　工程师在测试无线模块通信时，经常会遇到信号弱、通信距离没有达到手册中的说明或者丢包率高，在确定无线模块本身没问题的情况下，不妨先测试一下天线本身的性能，然后再按照天线信号辐射强的方向来测试，会得到更好的测试结果。

　　无线模块天线其典型应用有：工业自动化、油田数据采集、铁路无线通信、煤矿安全监控系统、管网监控、水文监测系统、污水处理监控等。

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