天线常用知识精华问答

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经常会遇到一些机器已经设计完成并且方案定型，连模具都已经开模好了，到最后却发现信号太差无法实现产品应有的功能。没办法，只能找到天线厂重新设计天线。

这个时候就比较尴尬了！信号不好无非就几个方面：空间不够、天线周边环境太差、板端未调试好等。已经定型了的方案，在不做改变的情况下，想对性能进行优化一般都比较困难，除非是本身所配的天线太差，并非专业的团队所设计的。据小编的经验，一般比较成熟的设计团队都会有一家天线供应商进行合作的，产品设计前期都会有专门的射频工程师介入进行评估，基本上不会出现上方的这种问题。

但现在创客团队和智能家居非常火爆，涌现出了许多新型带无线功能的产品，而且这些产品普遍对外观要求较高，若经验不足的话，更容易在设计的时候造成天线预留空间不够和环境干扰太大等问题。

所以，本期小编就用问答的方式来为大家讲解天线设计时要注意的环境问题，还有一些与天线相关的小知识，让大家在产品设计和后续沟通更加有效率和低成本！

一问：天线对周围环境要求有哪些？

答：天线附近放置带有金属材料等物体时，不仅缩小了天线的实际使用空间，导致带宽的下降，而且增加了损耗电阻，造成辐射效率降低，从而导致天线性能的急剧恶化。所以设计好一个好的天线需注意：

a. 天线与电池的最小距离为10mm；

b.天线应远离以下金属物体，保持6mm以上间距，并要求金属物体能尽量的接地或预留电路，比如马达，speak、receive等较大金属；

c. 天线投影区的塑料盖内侧和后侧最好不使用有金属成分的喷漆，或者使用金属含量最少的喷漆；

d.手机内的软排线应与天线保持6毫米距离。排线不能过长，最好能在排线的两面凃上屏蔽层；

e.带TP的机子，在天线的投影区范围内TP不可有走线；（后方带图说明）

f.天线下方尽量减少元件，特别是较高的元件。天线下放置元件的面积最多不超过30％，最高元器件与天线的间距最少要确保为2mm；

g.从射频测试口到天线馈点的引线的阻抗保持在50 欧姆；

以上这些都是针对一些比较常用具体的东西，并无法将所有的东西包括进去，设计的时候得奔着下面两个规律去：

1、远离会向外辐射高频电磁波的器件。（例如：电机，电源模组、传输高频信号的排线）

2、远离会吸收电磁波的物体或器件。（独立的金属、各种排线、金属涂层、金属壳等）

上方是2款TP的背面图，看到玻璃边框的那圈米黄色的东西了吗，这些就是TP汇聚的走线。

上图框中的地方汇聚的线路占用的地方很宽，如果这部分地区恰好是预留给天线的位置，那么就会对天线的性能造成非常大的影响，

所以在平板设计之初一定要注意TP的问题，与TP供应商说明好，预留天线的位置不要有线路。

二问：不同频段天线需要多大面积呢？

答：天线的空间和性能：

频段	所需空间	可能达到的性能（天线效率）
GSM4频	*镂空10mm LWH=507mm6~8mm*	Eff≈40%
GSM4频+WCDMA	*镂空12mm LWH=507mm6~8mm*	Eff≈40%
GPS	*镂空5mm LW=205mm5 mm**	Eff≈50%
BT/WIFI	*镂空5mm LW=105mm5 mm**	Eff≈50%
GSM4频+WCDMA+LTE	*镂空12mm LWH=507mm10mm*	Eff≈40%

天线辐射体与地之间的高度H对天线的工作带宽产生严重影响，带宽随着H的增加而增加，一般手机天线中H不允许低于7mm，最好大于8mm，严禁低于6mm。

三问：知道发射频率,怎么求天线长度

答：波长=300000000米/频率。（频率单位为 Hz）

理论和实践证明,当天线的长度为无线电信号波长的1/4时,天线的发射和接收转换效率最高（理论上，1/4波长时天线呈纯电阻状态）

四问：天线有多个指标，要如何权衡取舍？

答：对于设计调整一副天线，我们总希望它能够有较高的效率和增益，足够的带宽，以及较强的信号选择和抗干扰能力，同时与馈线阻抗尽量匹配，竭力降低驻波比和减小信号损耗。但是天线的各项几何参数对其电气性能都是有影响的，并且往往彼此矛盾、相互牵制，所以设计调整时要结合实际的用途综合考虑，分清主次，必要时还得牺牲一些次要的性能指标。

五问：究竟什么是dBi与dBd呢？

答：两者均为用来表示功率增益的单位，且两者都是相对值，但参考基准不一样。

dBi是用理想点源全向天线为参考得出的天线增益db值；

dbd是用半波偶极子的天线增益为参考的出的天线增益db值；

一般若dBi和dBd表示同一个增益，用dBi表示的值比用dBd表示的值要大2.15 （即dbi=dbd+2.15）。手机天线厂家提供的天线测试报告中的Gain的单位为dBi。

最后，小编发一些设计不合理的案例让大家瞧瞧！