天线作为无线信号的辐射和接收的重要器件，在无线通信中起着关键作用。天线究竟是如何实现信号从有线到无线转换的？天线都有哪些关键参数，又该如何评估款天线的性能？本系列文章带你深入了解。

天线是一种用来发射或接收无线电波的设备，它将电能转换为电磁能，然后辐射到自由空间，或者将自由空间的电磁能转换为电能。

按照水平方向图的特性：

天线的种类繁多，按照水平方向图的特性划分，可以把天线分为全向天线、定向天线和智能天线。

全向天线：

• 全向天线在水平面内的所有方向上辐射出的电波能量都是相同的，但在垂直面内不同方向上辐射出的电波能量是不同的。

• 方向图辐射类似白炽灯辐射可见光，水平方向上360度辐射。

定向天线：

• 定向天线在水平面与垂直面内的所有方向上辐射出的电波能量都是不同的。

• 方向图辐射类似手电筒辐射可见光，朝某方向定向辐射，相同的射频能量下可以实现更远的覆盖距离，但是以牺牲其覆盖的区域为代价的。

智能天线：

• 智能天线在水平面上具有多个定向辐射和1个全向辐射模式。

• 天线以全向模式接收终端发射的信号；智能天线算法根据接收到的信号判断终端所在位置，并控制CPU发送控制信号选择最大辐射方向指向终端的定向辐射模式。

按照极化方向

按照极化方向划分，可以分为单极化天线和双极化天线。

单极化天线：

• 它由一个导体构成，结构简单且只有一个极性。在发射和接收信号时，单极化天线通常需要两根天线，一根负责水平方向的信号传输，另一根负责垂直方向。

• 单极化天线能够实现全向辐射，即在不同方向上均匀辐射或接收电磁波。

• 单极化天线通常具有宽广的频带特性，适用于不同的通信系统和频段。

• 虽然单极化天线在结构上相对简单，但在需要全向性辐射或宽频带特性的应用中具有独特优势。

双极化天线：

• 它结合了+45° 和-45° 两副极化方向相互正交的天线，并同时工作在收发双工模式下。这种设计使得双极化天线在水平和垂直方向上都能独立传输和接收信息。

• 双极化天线能够在水平和垂直方向上独立传输和接收信号，增强了系统的灵活性信号可靠性强。

• 双极化天线由于其在节省空间、提供系统灵活性和信号可靠性方面的优势，在无线通信系统中得到了广泛应用，特别是在空间受限的环境中更显优势。

按照材质或结构

按材质或结构划分，常见的有PCB天线(板载天线)、陶瓷天线、棒状天线、吸盘天线等。

• PCB天线(板载天线)具有体积小、重量轻、低成本、易于安装和调试的优点，非常适合小型和便携式设备。中科博微的A1110无线适配器选用的就是PCB天线。

• 陶瓷天线具有信号传输距离长、灵活性高、可以抵抗电磁干扰等优点，通常用于无线网络、安防监控等应用。

• 棒状天线体积大，需要安装在用户产品壳体外部，中科博微的NCS-TT105W无线温度变送器、G1100无线网关“都采用了棒状天线。

• 吸盘天线具有较长引线，可以安装在用户产品一定距离之外，但是性能表现受其吸附物体影响。

中科博微WirelessHART系列产品

中科博微的智能无线产品采用专注于过程自动化的WirelessHART无线技术，具备自组网、自修复、低功耗、数据加密等特点，确保可靠的运行以及灵活和快速的安装。通过我们的无线模块、无线网关、无线适配器、无线温度变送器等产品可快速实现复杂工业现场的数据采集、过程监控、设备运维与诊断。中科博微的智能无线产品已成为国内终端客户的首选工业无线通信方案，国际知名企业也纷纷加入合作的行列中，已经在石油化工、电力、冶金、机械制造等领域得到广泛应用。