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干货分享!如何提升胶棒天线在不同环境下的稳定性?

发布时间:2024-11-05作者来源:金航标浏览:297


在通信模块的工业应用中,天线小型化已成为发展趋势,而提高天线的通用性则是降低产品成本的有效手段。在米波段和短尺寸胶棒天线的设计中,许多天线采用单极子结构和不平衡馈电方式,这种设计往往容易受到设备"射频地"的干扰,导致谐振频率偏移和辐射方向图的不可控变化,从而对产品的通用性产生不利影响。

 我们以这款433MHz,20cm可折叠胶棒天线设计为例,来讨论下平衡馈电设计天线的好处。

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这种天线我们最初的设计是源于一位顾客的定制要求:在室外采用1m波段433MHz通讯模块时,对称偶极子天线通常需要40cm长左右(1/2波长34.5cm),不能实现较短尺寸在20cm以下,现在市面上长度在20cm以下的一般采用单极鞭状辐射体。由于客户对驻波的要求较高(输出功率较大),天线使用环境复杂(主要是产品尺寸),现有的天线谐振会随不同环境的变化而变化,这就要求天线驻波的变化是可控的(≤2.0)。

1、天线设计结构如下

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中部加感缩短天线尺寸及调节阻抗,整体采用偶极馈电方式。
2、驻波对比

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由上图所示,天线不管是直接上矢网测试还是实际产品应用时,偶极馈电天线的中心谐振频点均落在433MHz这一个点上,能够与产品良好兼容。
3、辐射方向图对比


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弹簧单极子其辐射方向与天线接地面的大小有关系,不是会是理想的类似于偶极子的“苹果图”。
4、通讯得包率测试

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可见使用平衡馈电通讯质量改善25%以上综上所述可见,短尺寸终端天线的设计,尽管长度制约着天线的设计方法,但我们可折中一下,利用加感使天线电长变短,米波段内任然用偶极平衡馈电,这类天线有广泛用途,并实测了和一般单极弹簧相比,它将具有较好的通讯质量。


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