天线的作用是将射频信号发射到自由空间，这时候选择合适的天线对于传输距离就有很大的影响。天线对周围环境很敏感，很多情况下会出现即使选择了合适的天线，也达不到预期的效果。由于有些客户对天线设计需要考虑的因素不清楚，这里我们给出在实际工程设计中的一些经验，便于客户更好地设计出自己的电路与PCB，增加项目的成功机会。一、匹配电路设计在原理图设计时，需要在天线与模块射频输出管脚预留一个π型网络。天线的阻抗受PCB的铺地、天线的安装以及周围的金属等因素影响，预留这个网络是为了在天线严重偏离50欧姆阻抗时，将其匹配至50欧姆。X1，X2，X3都是电抗元件，如果天线是标准的50欧姆阻抗，那么X2，X3可以不焊接，X1接220PF电容或者0欧姆电阻。在PCB设计时，这三个器件已经尽量靠近模块的射频输出脚，并且连接的传输线短且直。匹配元件的周围，以减少寄生参数对匹配电路的影响。 天线的天线选择还需要考虑天线的安装和维护的便利性。华南仪器天线导航

在天线辐射过程中，势必有部分信号从天线所覆盖的反向泄露出来，***形成的方向图如图8所示。在此，前后主瓣的功率之比被定义为前后比(Front-Back Ratio)，记为F/B，前后比F/B的计算公式:F/B=10Lg{(前向功率密度)/(后向功率密度)}，前后比越大，天线的后向辐射(或接收)越小。对天线的前后比F/B有要求时，其典型值为(18~30)dB，特殊情况下则要求达(35~40)dB。选用前后比低的天线，天线的后瓣有可能产生越区覆盖，导致切换关系混乱，产生掉话。一般在25-30dB之间，应优先选用前后比为30的天线。西安引脚天线功分器天线的天线方向图描述了天线在不同方向上的辐射模式。

    所谓机械天线，即指使用手动方式调整下倾角度的移动天线。机械天线与地面垂直安装好以后，如果因网络优化的要求，需要调整天线背面支架的位置改变天线的倾角来实现。在调整过程中，虽然天线主瓣方向的覆盖距离明显变化，但天线垂直分量和水平分量的幅值不变，所以天线方向图容易变形。实践证明:机械天线的比较好下倾角度为1°-5°;当下倾角度在5°-10°变化时，其天线方向图稍有变形但变化不大;当下倾角度在10°-15°变化时，其天线方向图变化较大;当机械天线下倾15°后，天线方向图形状改变很大，从没有下倾时的鸭梨形变为纺锤形，这时虽然主瓣方向覆盖距离明显缩短，但是整个天线方向图不是都在本基站扇区内，在相邻基站扇区内也会收到该基站的信号，从而造成严重的系统内干扰。另外，在日常维护中，如果要调整机械天线下倾角度，需要关闭整个系统，否则会给正在该系统下通信的用户造成影响;机械天线调整天线下倾角度非常麻烦，一般需要维护人员爬到天线安放处进行调整。

对一支谐振的天线而言，它的电抗为0所以可以把它视为纯电阻，因此当天线并联堆叠的时候，整个阻抗就好像电阻并联一样，例如两个阻抗为50Ω的天线并联时，它的阻抗就会变为25Ω，因此就需要匹配电路来和无线电机的输出入端获得匹配。在堆叠天线时**常用的方式是利用一段14入的同轴电缆来形成所谓QSection(OuarterWaveTransformer)，由此可知，当我们并联两支天线的时候，我们是希望T形接头的两侧为100Ω(并联以后刚好是50Ω)，而天线的阻抗为50Ω，经过计算必须使用75Ω的同轴电缆来形成QSection。在堆叠四支天线的时候，我们可以再用QSection的方法来达成阻抗匹配，有趣的是这时候QMatch所需的同轴电缆为50Ω，同理，16支天线堆叠所需的同轴电缆均为50Ω。天线的天线阻抗是指其输入端的电阻和电抗。

圆极化包含右旋圆极化和左旋圆极化。圆极化波由与透射波相反的球形雨滴反射。在接收时，天线会排斥与圆极化方向相反的波，从而比较大限度地减少对雨滴的探测。由于飞机目标与雨不同，它不是球形的，所以目标的反射在原始极化意义上具有重要的分量。因此，相对于雨滴目标，目标信号的强度会增强。为了比较大限度地吸收来自电磁场的能量，接收天线必须位于同一极化面。如果使用极化方向不同的天线，会产生相当大的损耗，实际损耗在20至30分贝之间。在强空气杂波出现时，空中交通管制员倾向于打开圆极化天线。在这种情况下，空气杂波对目标的隐藏效果会降低。天线的天线选择还需要考虑天线的抗干扰能力和抗干扰性能。华强北2D场形图天线芯片厂家

天线的材料可以是金属、塑料或陶瓷等。华南仪器天线导航

陶瓷小知识：

陶瓷片:陶瓷粉末的好坏以及烧结工艺直接影响它的性能。现在市面使用的陶瓷片主要有 25x25、18x18、15x15、12x12。陶瓷片面积越大,介电常数越大,其共振频率越高,接受效果越好。陶瓷片大部分是正方形设计,是为了保证在 XY方向上共振基本一致,从而达到均匀收星的效果。

银层:陶瓷天线表面银层可以影响天线共振频率。理想的GPS陶瓷片频点准确落在1575.42MHz,但天线频点非常容易受到周边环境影响,特别是装配在整机内,必须通过调整银面涂层外形,来调节频点重新保持在1575.42MHz。因此GPS整机厂家在采购天线时一定要配合天线厂家,提供整机样品进行测试。 华南仪器天线导航