在空气中,频率为470MHz的电磁波波长为63CM,若设计一款标准的半波偶极子天线,则这款天线至少为半个波长,即31.5CM。实际应用中,绝大部分的产品并没有给天线设计预留这么大的空间,所以普遍采用弹簧天线。使用这种弹簧天线时,天线接在不同的板子上,其性能参数是不一样的。这是因为这种类型的天线,弹簧只是整个天线的一部分,另一部分是电路板上的地,故在电路铺地的时候就得有讲究了,总原则就是:一是要尽可以使天线垂直电路板安装,二是要使铺地的铜块尽量大并且连续,并依靠密集的过孔来使正反两面的铺地连续也是可行的。
要点四、天线安装规范
在所有硬件参数调整好后,天线的安装也是关键一步,天线辐射是有方向性的,并不是每个方向辐射相等的能量,如同我们讲话一样,有的方向听到的声音强,有的方向弱。安装天线的时候,需要将天线辐射最强的方向对准接收的天线,接收天线才可能获得最强的接收信号,要做到这一点,必须先知道天线的辐射方向才行。
在没有暗室等专业天线测试实验室的情况下,那如何测试天线的辐射方向呢?我们可以在最终确定产品后,让其连续不断发送数据,并用频谱分析仪测试离产品一定距离的信号强度,旋转被测试的产品,并记录各个方向的信号强度,从而可以绘制出产品的天线辐射大致方向图。
【图6】辐射方向测试
靠近墙壁、门和金属面等反射面安装时,需要注意反射带来的影响,理论和测试结果都证明了以下的结论:
最佳位置: 最差位置:
最佳与最差位置相距λ/4交替出现;
RX1优于RX2,例如470MHz时,离反射面16CM效果远优于32CM。