2.4G天线性能比较测试说明_20141016

2.4G天线参数测试报告
一、测试目的
本测试报告为2.4G天线性能参数的测试报告，目的在于总结低成本替换天线与原有天线性能参数以及分析测试结果，描述该低成本2.4G天线是否符合需求。

二、测试内容
三、测试进度
四、测试过程
1）驻波比测试
启动网络分析仪，进行校准后进行测试，取最大最小值。

2）方向图、增益、效率测试
在实验室环境中，利用频谱与信号分析仪测试相关数据。

五、测试结论
一、驻波比测试结果对比
二、方向图、增益、效率测试结果对比（编号1为原有天线，其中低成本替换天线中随机抽取三个用作测试）
（1）2.4GHz直头全向天线
（2）2.4GHz可弯折棒状天线
（3）2.4GHz可弯折高增益全向天线
（4）2.4GHz馈线天线
总结：
驻波比测试中为保证在同一位置环境中测试，将天线直连在网络分析仪，与原天线对比，低成本替换天线样品在驻波比测试中较不稳定，有旋转或其他动作时驻波比值波动较大。

厂家提供官方参数对比：
附：
天线资料（1）
（2）
（3）
（4）。

2.4g天线效率范围
2.4GHz 天线的效率通常取决于多个因素，包括天线设计、制造质量、安装环境等。

一般来说，2.4GHz是用于Wi-Fi、蓝牙等通信标准的频段，而天线的效率对通信性能至关重要。

以下是一些关于2.4GHz 天线效率的一般性信息：
1.内置设备天线：一些设备（如无线路由器、蓝牙设备）内置了
小型PCB（Printed Circuit Board）天线。

这类天线的效率通常
在50%到70%之间，但具体取决于设计和制造质量。

2.外置天线：外置天线的效率可以更高，通常在70%到90%之间。

这种类型的天线常用于无线路由器、Wi-Fi适配器、蓝牙设备等。

3.定向天线：一些特定应用需要定向天线，例如用于点对点通信
的定向天线或用于无线网络的方向性天线。

这些天线的效率可
以更高，达到90%以上。

4.安装环境：天线效率还受到安装环境的影响。

例如，天线在受
阻碍或有多径效应的环境中可能表现不佳，导致效率下降。

5.设计技术：使用不同的天线设计技术（例如贴片天线、螺旋天
线、定向天线等）也会影响天线的效率。

要准确评估特定天线的效率，通常需要进行天线测试或查阅制造商提供的技术规格。

在实际应用中，保持天线的正确安装和定期检查可以确保天线效率的最佳性能。

低成本远程无线联网的实验记得当年安由电子就提出过这样一个题目：３００元实现相距５公里的两台计算机数据通信。

做了Ｎ年实验，屡败屡试，到最后也没能实现。

如今，无线网络器材市场上到处都能买到，各种无线网卡、ＡＰ、无线路由器，比比皆是。

且通信速度均以Ｍ计，数十Ｍ计，甚至过了百Ｍ。

以无线方式连接两台计算机，连接多台计算机，以多种无线方式连接大量的计算机，简直是不费吹灰之力。

连接是不成问题了，距离尚有些问题没有解决。

纵观这些家用无线网络器材，价格确实都很低廉，完全不像过去那样，一对网卡则上万元。

但是，标称的传输距离都很有限，室外开阔地最多也不过几百米，室内才几十米。

是这些无线网络器材的射频输出功率太小了吗？非也，他们的输出都不小，起码也在２０－３０毫瓦以上，大部分可以达到５０毫瓦，甚至１００毫瓦。

距离小的主要原因是：按照国际上的有关规定，这些无线网络器材上配备的全是低增益天线。

于是，我等动手派电子爱好者就有得做了。

只要换成较高增益的天线，连接距离就可能会翻Ｎ番。

下面是我们做过的一些实验，其中第一个就是为了实现本文开头提出的问题，当然，天线得自己动手做了。

第一个实验：最廉价的连接省钱，从器材选配开始，如今最便宜的无线网络器材可能就是无线网卡了，根据品牌不同可能不足百元或百元出头。

下图就是TP-Link的１１Ｍ无线网卡，时价百元附近。

两台计算机都装上这样的网卡，经过简单的设置就可以无线互联了，很方便，不必像有线连接那样还需要制作交叉网线。

剩下的问题是解决远距离连接。

刚才说过，这些无线网络器材只要接上较高增益的天线，就可以实现远程连接，但是这种网卡上用的是一体化天线，无法外接天线，需要动手改造网卡。

市场上也可以买到天线可拆卸的网卡，价格较高是次要的，关键是配套的ＳＭＡ连接器很贵而且极难购买，所以自己动手加装天线连接器时推荐选用Ｆ型，就是有线电视网络用的那种，全国各地到处都能买到。

下图就是我们改造后的网卡。

经过这样改造后的网卡，就可以利用非常廉价的Ｆ型连接器驳接天线了。

2.4g天线部分电容电感2.4G天线是无线通信系统中常见的一种天线，它的工作频率位于2.4GHz频段。

在2.4G天线的设计中，电容和电感是两个重要的参数，它们对天线的性能有着重要影响。

本文将详细介绍2.4G天线中的电容和电感部分，分析其作用及设计方法。

一、电容部分1. 电容的作用在2.4G天线中，电容主要用于匹配电路和滤波电路。

匹配电路能够使天线与馈线之间的阻抗相互匹配，提高传输效率；滤波电路则可以滤除不需要的频率信号，降低杂散辐射。

此外，电容还可以用于调整天线的频率响应和阻抗特性。

2. 电容的设计在设计2.4G天线的电容部分时，需要考虑以下几个因素：（1）电容值：电容值应根据天线的谐振频率和所需的工作带宽来选择。

通常，电容值越大，工作带宽越宽，但谐振频率越低。

（2）电容类型：根据实际应用需求，可以选择陶瓷电容、薄膜电容、电解电容等不同类型的电容。

不同类型的电容具有不同的性能特点，如频率响应、温度稳定性、介质损耗等。

（3）电容布局：在天线设计中，电容的布局会影响天线的辐射性能。

一般来说，电容应尽量靠近天线元件，以减小寄生电感的影响。

二、电感部分1. 电感的作用在2.4G天线中，电感主要用于谐振电路和阻抗匹配电路。

谐振电路能够使天线在特定频率下工作，提高天线的工作效率；阻抗匹配电路则可以改善天线的阻抗特性，提高传输效率。

2. 电感的设计在设计2.4G天线的电感部分时，需要考虑以下几个因素：（1）电感值：电感值应根据天线的谐振频率和工作带宽来选择。

通常，电感值越大，谐振频率越低，但工作带宽越窄。

（2）电感类型：根据实际应用需求，可以选择线圈、磁珠、变压器等不同类型的电感。

不同类型的电感具有不同的性能特点，如饱和电流、频率响应、损耗等。

（3）电感布局：在天线设计中，电感的布局会影响天线的辐射性能。

一般来说，电感应尽量靠近天线元件，以减小寄生电容的影响。

三、电容与电感的相互影响在2.4G天线设计中，电容和电感是相互影响的。

Revised 5/2/03Any 2.4GHz Wireless Product Including:■Bluetooth ■802.11■ZigBee■Wireless PCMCIA Cards ■Telemetry■Data Collection■Industrial Process Monitoring ■Compact Wireless Products ■External Antenna EliminationAPPLICATIONS■Incredibly Compact SMD Package ■Superior LTCC T echnology ■50ΩCharacteristic Impedance ■Low Loss■Wide Bandwidth■Favorable Linear Polarization ■> Unity Gain■No External Matching Required ■Highly Stable Over Temp.and Humidity■Fully Hand- and Reflow-Assembly Compatible ■Cost-EffectiveFEATURESThe exciting ANT -2.45-CHP is of the one of the world’s smallest, high-performance 2.4 Ghz Chip Antennas.It is ideal for all 2.4GHz applications including Bluetooth, 802.11, home RF , ZigBee and other popular and emerging standards.The antenna uses an advanced multilayer LTCC Technology and a proprietary hybrid spiral element to achieve size and performance characteristics superior to other designs.The incredibly compact SMD package measures a mere 6.5mm (L) x 2.2mm (W) x 1.0mm (H) and is fully compatible with hand- and reflow-attachment processes.The antenna's favorable electrical specifications, stability and cost-effectiveness make it the logical choice for a wide variety of applications.ANT-2.45-CHP-xDESCRIPTIONPHYSICAL DIMENSIONS2.45GHz ULTRA COMPACT CHIP ANTENNA DATA GUIDEActual SizePad Layout-30-20-10180270-40-30-20-10[deg.]dBSPECIFICATIONSCHARACTERISTICSImpedanceRadiation PatternReturn LossPage 2Page 3REFLOW SOLDERING PROFILEFLOW SOLDERING PROFILE230°C200°C150°C235¡150¡SOLDERING CONSIDERATIONSHand SolderingThis antenna is designed for high-volume automated assembly, however, it may be successfully attached by hand assembly techniques.A hand-solder temperature of 225°or lower should be used.Do not exceed a 10 sec.heating time.Reflow Temperature ProfileThe single most critical stage in the automated assembly process is the reflow process.The reflow profile below should be closely followed since excessive temperatures or transport times during reflow will irreparably damage the antennas.Assembly personnel will need to pay careful attention to the oven's profile to insure that it meets the requirements necessary to successfully reflow all components while still meeting the limits mandated by the antennas themselves.Page 4LINX TECHNOLOGIES,INC.575 S.E.ASHLEY PLACE GRANTS PASS,OR 97526Phone:(541) 471-6256FAX:(541) 471-6251U.S.CORPORATE HEADQUARTERS:Linx Technologies is continually striving to improve the quality and function of its products;for this reason, we reserve the right to make changes without notice.The information contained in this Data Sheet is believed to be accurate as of the time of publication.Specifications are based on representative lot samples.Values may vary from lot to lot and are not guaranteed.Linx T echnologies makes no guarantee, warranty, or representation regarding the suitability of any product for use in a specific application.None of these devices is intended for use in applications of a critical nature where the safety of life or property is at risk.The user assumes full liability for the use of product in such applications.Under no conditions will Linx T echnologies be responsible for losses arising from the use or failure of the device in any application, other than the repair, replacement, or refund limited to the original product purchase price.Some devices described in this publication are patented.Under no circumstances shall any user be conveyed any license or right to the use or ownership of these patents.Disclaimer©2002 by Linx Technologies, Inc. The stylized Linx logo, Linx, and “Wireless Made Simple”are the trademarks of Linx Technologies, Inc. Printed in U.S.A.。

FCC认证中关于2.4GHz无线产品的测试说明(2010/01/04 12:04) 摘要：针对2.4GHz无线产品在北美市场上销售时有FCC认证要求，按产品分类和应用技术等因素影响，所做认证测试也不尽相同，本文将简要概述FCC认证针对此种产品的认证要求和测试标准分析。

引用标准：FCC PART 15.207 Conducted limitsFCC PART 15.209 Radiated emission limitsFCC PART 15.215 Additional provisions to the general radiated emission limitationsFCC PART 15.247 Operation within the bands 902–928 MHz, 2400–2483.5 MHz, and5725–5850 MHzFCC PART 15.249 Operation within the bands 902–928 MHz, 2400–2483.5 MHz,5725–5875 MHZ, and 24.0–24.25 GHz测试要求：2.4Ghz无线产品在进入美国市场时，像无线鼠标，蓝牙产品等都必须以FCC ID方式申请FCC认证，相关测试报告也必须公示在FCC的官方网站上以备查询。

在FCC PART 15规范中有规定说明工作频率在2.4-2.4835Ghz的频率范围内的产品的测试要求；主要引用标准是15.247和15.249（两者是并列关系，对于功率很小的设备可采用15.249），详见下表；当然还有一些其它参数如天线增益、天线技术要求、最大功率、天线类型等在FCC认证中也需要了解。

目前在北美市场上销售的2.4G无线产品种类纷繁复杂，但其所遵循的FCC 测试规范是统一的，因此均可按照上表要求进行2.4GHZ无线产品的FCC认证工作。

【转帖】[无线技术]2.4G 无线通信标准比较2010-05-19 9:262.4GHz无线技术标准及ZigBee抗干扰性能1 引言为了实现工业、家庭和楼宇的自动化控制，将人类从有线的环境中解放出来，以取代线缆为目标，用于无线个人区域网(WPAN，Wireless Personal Area Network)范围的短距离无线通信技术标准得到了迅速的发展，典型技术标准有蓝牙(Bluetooth)、ZigBee、无线 USB(WirelessUSB)、无线局域网Wi-Fi(IEEE 802.11b/g)等。

在人们享受方便快捷的时候，这些技术的电磁兼容问题日益凸现。

由于这些技术均选择了2.4GHz(2.4～2.483GHz)ISM 频段，再加上无绳电话和微波炉等干扰源，就使得该频段日益拥挤，各种信号带宽。

2.4GHz 频段日益受到重视，原因主要有三: 首先它是一个全球性的频段，开发的产品具有全球通用性;其次，它整体的频宽胜于其他ISM 频段，这就提高了整体数据传输速率，允许系统共存; 第三就是尺寸，2.4GHz无线电和天线的体积相当小，产品体积也更小。

虽然每一种技术标准都进行了必要的设计来减小干扰的影响，但是为了能让各种设备正常运行，对他们之间的干扰、共存分析显然是非常重要的。

2 2.4GHz 频段的无线技术标准简介2.1 ZigBee/IEEE 802.15.4ZigBee 技术是一项新兴的短距离无线通信技术，主要面向的应用领域是低速率无线个人区域网(LRWPAN，Low Rate Wireless Personal Area Network)，典型特征是近距离、低功耗、低成本、低传输速率，主要适用于自动控制以及远程控制领域，目的是为了满足小型廉价设备的无线联网和控制，典型的如无线传感器网络，其详细特性见表1 。

2.4GHz频段是全球通用频段，868MHz和915MHz则是用于美国和欧洲的ISM频段，这两个频段的引入避免了2.4GHz 附近各种无线通信设备的相互干扰。