本帖最后由 blust5 于 2023-1-17 15:53 编辑
4G通讯为无线通讯方式的一种，通讯基础为三大运营商的网络系统，最初应用于手机，后续逐渐开发为模块，应用于各类产品中。
既然基于三大运营商的网络系统，4G模块一般都会带有SIM卡插槽，或内置芯片SIM卡，否则无法连接运营商网络。
目前应用于4G模块的SIM卡一般是运营商专门提供的物联网卡，弱化或者完全不提供电话与短信功能，只提供联网功能，通过流量包月收取费用。
4G模块相较于其他无线通讯对比来看，优点是网络范围广，信号稳定，手机有信号的地方都可以使用，而且可以很方便的和其他设备进行通讯（三大运营商的网络系统还是很广的），比如可以很方便的连接互联网，与手机、电脑等设备通讯；通讯速度也很高；缺点是需要交钱（三大运营商的嘴脸大家都清楚的）。
其他无线通讯方式（比如蓝牙、红外、WiFi、RF近场通讯等）除了初期的开发费用之外无需持续交钱，但是都有通讯距离限制，而且通讯双方都需要配备对应的功能模块。
下面来说下4G模块的应用。
除了必须安装的SIM卡之外，4G模块必不可少的部分就是天线了。
无线通讯的天线有多种，包括板载天线和外接天线。
板载天线在设计时需要注意避开器件区和铺铜区，如果想要单面发射，则可以在背面完整铺铜做反射面。当然，基础的阻抗匹配和频率匹配是要满足的。
外接天线相较于板载天线来说发射功率可以更大，可以达到更远的通讯距离。
外接天线主要包括弹簧天线、杆状天线、电路板天线等。电路板天线又可分为软板天线和硬板天线。
当然，天线的形状并不局限于上图所列，还有一些其他形状的天线。
但是，所有天线都需要满足特定的参数和匹配。
做过无线通讯的工程师都知道一个概念：阻抗匹配，这是一个基础参数，只有满足阻抗匹配的天线，才能更好的进行无线信号的收发。一般的天线匹配电阻都是50欧姆。
另外天线所具有的重要参数就是频率和增益了。
频率决定了天线对应的工作方案，不同的无线通讯使用不同的频率，而一个天线是没办法保证在所有频率都达到最大增益的，因此设计天线时都会使其在某一个频率点达到最大增益，这就限定了一个天线的工作场合：天线在设计制造出来之后，其最佳频率一般是固定的，它的工作场合必须配合这个频率才能达到最佳效果。
而4G模块并不是说就工作在4G这个频率点上，一般会占用一个频率段，而不同运营商的4G频段也是不同的。
中国移动：1880-1900MHz、2320-2370 MHz、2575-2635 MHz。中国联通： 2300-2320 MHz、2555-2575 MHz。中国电信： 2370-2390 MHz、2635-2655 MHz。
因此4G模块天线要匹配上对应的频段。
天线的另一个重要参数是增益，理论上来说天线增益越大，则其通讯距离越远，但同时其发射功率和体积都会相应的增大。
所以在设计时需要综合参考需求来选取合适增益的天线。
同时需要注意，天线在安装时需要避免屏蔽，要处于金属腔体之外，尽量远离金属平面，否则会影响信号质量，从而降低传输距离，甚至导致无法使用。
以上就是我个人对于4G模块天线了解到的相关知识，请大家指正。
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