無線模塊延伸到很多的系統(tǒng)中，如鐵路無線通信、工業(yè)自動化、水文監(jiān)測系統(tǒng)、油田數(shù)據(jù)采集、煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)、管網(wǎng)監(jiān)控、污水處理監(jiān)控。無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疑惑的問題。

而天線說通俗一些就是，天線就是一個(gè)“轉(zhuǎn)換器”——把傳輸線上傳播的導(dǎo)行波，變換成在自由空間中傳播的電磁波，或者進(jìn)行相反的變換。

本文根據(jù)調(diào)試經(jīng)驗(yàn)，對天線的選用及使用方法做一些說明，希望對工程師快速調(diào)試通信距離有所幫助。

影響無線模塊通信距離的首要參數(shù)是發(fā)射功率，無線模塊的發(fā)射功率以及對應(yīng)的理想傳輸距離在手冊上均能查到，在確定了發(fā)射功率滿足需求的前提下，然后考慮天線的選用和天線的方向性。

1、選擇合適的天線

天線的分類形式有很多，大致分為柔性（FPC）軟天線、板載PCB天線、膠棒天線、吸盤天線等。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，要特別注意駐波比參數(shù)，購買天線后最好用網(wǎng)絡(luò)分析儀測試一下SWR5;

• 天線增益對傳輸距離也有影響;

• 極化方式分為線性極化和圓極化;

• 阻抗需要與無線模塊的輸出阻抗匹配，一般為50歐姆。

2、天線的方向性

天線都有方向性，指的是天線對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質(zhì)量。另外，金屬平板對信號有屏蔽作用，所以發(fā)射，接收的方向上不要有金屬平面。

在測試無線模塊相互通信時(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，會導(dǎo)致通信距離變短，甚至無法通信。

總結(jié)

工程師在測試無線模塊通信時(shí)，經(jīng)常會遇到信號弱、通信距離沒有達(dá)到手冊中的說明或者丟包率高，在確定無線模塊本身沒問題的情況下，不妨先測試一下天線本身的性能，然后再按照天線信號輻射強(qiáng)的方向來測試，會得到更好的測試結(jié)果。

當(dāng)然，影響無線模塊的通信距離有很多的因素，天線只是其中的一種，我們想通過優(yōu)化天線達(dá)到更好的通信效果那么對于天線的選擇就應(yīng)該與模塊的匹配達(dá)到最佳的，但這也不是絕對的，我們在實(shí)際的應(yīng)用中也可能會出現(xiàn)性能稍差的天線通信距離可能更遠(yuǎn)因此天線的選擇也應(yīng)該靈活的、適用的。