物联网应用程序的天线设计

2023年8月7日,

桨天线设计对于物联网的应用程序,连接到一个原型。

作为物联网应用程序继续扩大和严重依赖无线连接,天线设计的作用变得越来越重要。这些应用程序通常需要无线通信与物联网网关和其他设备在生态系统中,特别是在有线连接是不切实际或不可行。

因此,对嵌入多个高性能的需求,凭借其在物联网设备天线已经成为一个标准的要求,提出产品开发人员在这一领域的重大挑战。阅读在我们讨论物联网应用的天线设计。

物联网应用指南为物联网设备天线设计

天线设计不是一个放之四海而皆准的过程。你的物联网设备的应用程序和使用将决定所需设备的协议,这将决定你的天线设计。

例子包括以下:

WirelessHART成立工业物联网和低延迟特性,可靠性高,关注电池寿命寿命和中等150 MBps的带宽。
低功率广域网(LPWAN)更关注于极高的链接的距离大于一英里高的电池寿命(10多年的理想),但较低的吞吐量在每节位的范围,为农业工业、医疗、智能城市的应用程序。
wi - fi、蓝牙、无线局域网、无线个域网其他流行的无线技术,在2.4 ~ 5 GHz范围和重点在短距离高数据率。
其他标准如罗拉(169 ~ 915 MHz)和SigFox(868到928 MHz)用于长范围和低数据率的应用程序。
LTE CAT-M还提供了更高的带宽、高吞吐量和低延迟。

一旦你确定了你的设备的功能和相应的协议,决定下一步是考虑天线方向性,形式因素,并获得。开云体育官方登录

方向性对光束的浓度辐射在一个特定的方向。全向天线,因此,有些均匀集中在这三个维度,而定向天线展品窄辐射模式。这通常是通过组合多个辐射元素。

根据您的协议,有各种各样的天线可以纳入物联网设备。不同的天线有不同的频率带宽,必须考虑在内。

天线类型	描述	频率带宽	应用程序
鞭子和桨天线	模块化的天线不融入物联网设备的PCB。通过同轴电缆连接器连接。	多种多样的	ISM,罗拉,LPWAN ddetc。
贴片天线	常用的带有gps功能的物联网设备。可以为单个或双极化。	多种多样的	带有gps功能的设备
PCB天线	天线由导电痕迹在电路板上。适合小空间与收益高于芯片天线。	多种多样的	USB软件狗、汽车系统、机器人应用程序
芯片天线	紧凑的天线适合小型物联网设备。相对较低的bandwidth-best用于大型地面飞机和低频乐队。	低频乐队	电脑、卫星收音机,GPS设备

鞭子和桨天线提供模块化的优势,因为他们没有融入物联网设备的PCB,使印刷电路板的物理连接同轴电缆连接器。它们通常用于无线连接等物联网应用ISM,罗拉,LPWAN。鞭天线,特别是四分之一波长鞭天线,是一种与地平面单极天线代替辐射元素之一。更大的设施可能包括四分之一波长组成安装垂直于天线的最优性能。
贴片天线通常用于带有gps功能的物联网设备。他们可以右旋圆偏振(RHCP)或左旋圆偏振(LHCP)。一些补丁天线可能只展示一个类型的极化,如线性、RHCP或LHCP。选择匹配的极化传播对最佳性能是至关重要的。贴片天线也可以设计为双极化与重新配置使用PIN二极管或RF MEMS设备。
- PCB天线,组成的导电的痕迹在电路板上,提供适合小空间的优势,可以有更高的收益比芯片天线。不同的PCB天线拓扑,包括inverted-F, L,和折叠磁单极子的设计,是可用的。地面飞机对PCB天线性能至关重要,影响带宽、辐射效率和辐射模式。尽管董事会占据空间,PCB天线具有成本效益,并提供设计的灵活性。
芯片天线更紧凑,适合小型物联网设备。他们有相对较低的带宽和执行时最好使用大型地面飞机和低频带,如电脑、收音机、卫星和GPS设备。然而,将芯片天线集成到人口稠密的董事会可以构成挑战。

为物联网的应用选择合适的天线设计是至关重要的为获得最佳性能和功能的无线连接,包括gps定位设备、空间约束和设计灵活性。