讨论：无线通讯的天线重要性

发表于 2013-3-13 20:48

最近一段时间的在做一个关于医疗上的无线通讯的项目的，主要是讲ECg、血压、心率信号的采集出来后利用2.4GHz的无线通讯技术的传输到我们先期开发的运动型手表上，然后再通过手表利用GPRS无线传输到服务器平台上显示给客户并存储。。。。

发表于 2013-3-13 20:54

由于手表的PCb面积有限，其上边对应的2.4GHz的无线通讯IC的天线设计的比较小，长度也达不到设计的要求的。按照天线的理想状态下的理论长度计算出来应为31.228mm,但是天线的长度也没有达到要求的，其周围的匹配感抗容抗阻抗的也没有专业的设计，只是模仿该IC厂家的开发板的设计，阻容电感的都没有调整，，，仅仅如此，由于手表已经批量的生产了，其PCb设计已经是不可能在改动了（该多层板的PCb设计一次费用上万），老板所以不愿意在改动这上边的天线设计的，，，所以苦逼的我就悲催了。。。。

发表于 2013-3-13 21:02

我负责做手表配套的健康医疗部分的开发，配套的设备的2.4GHz的通讯性能就要求非常高的。。。所以重点就老在这天线设计上边了，但是我又不是射频开发出身，仅仅高单片机而已的，可想而知啊。。。好不容易的画了三版的PCb板，做出来。。。。第二版的设计（天线也没有专人指导的，品自己的感觉跟模仿开发板的天线设计）做出来后基本上是废品，为啥？其他功能都好，就是该2.4GHz的天线效果怎样调都达不到0.3m,可想而知啊，这自然是被老板骂的啊。。。虽然在投版的时候老板也看了下，设计过程中，老板没不断地干预，还让另外一工程师的确认下的，结果还是我被骂，毕竟PCb板是我画的，原理图的是我整的啊。。。。:L:L:L

发表于 2013-3-13 21:10

赶紧的开始设计第三版，这个时候老板也顾不上骂我了，就找了两家的天线设计公司的，先是在第二版焊好了之后让一家公司的帮忙调是效果的，人家飞了好大劲说是效果有了，我拿回来按照人家那匹配的阻容感抗的，压根就没有效果的。。。。:L，就放弃这一版的啊，画第三版PCB，重新设计，加大了PCB版的整体面积为了容易进行2.4GHz天线的设计，PCb基本画好了，布局布线的就剩下该天线没画了，这时又找了家天线设计的，直接带着该PCb图过去找人家，人家老板也大方，亲自操刀，就天线的长度（按照理论理想长度的31mm）线宽的形状的都给大致的画了下，还不是很具体的，毕竟有时没给人家money的，好歹的总算是PCb画好了，投版了。。。

发表于 2013-3-13 21:14

PCb板做回来以后，焊接好就直接调试了，其他功能的很容易的调试好了，最后的还是在天线的这的又被老板骂了。。。。很苦逼的啊，，手表上边的MCu的自然有限，在2.4Ghz的通讯处理上改动不能很大，只能是又落在我这的。不困的去优化程序代码的，想法的改善通讯机制的，效果的比第二版当然是好了很多的，不过还是达不到理想的状态的啦。。。。老板又开始发牢骚了啊。。。。

发表于 2013-3-13 21:20

电阻电容电感的就按按照开发板上的值走的，没有调整的，说能用么，也能用，距离的在1m之内磕磕绊绊的，时好时坏的，所以才引得老板发牢骚的。。。关键是对应的手表的2.4GHz接收通讯部分的信号太弱了（最后的测试结果），，，不断地在老板的要求下修改通讯机制甚至整个代码的都被老板给怀疑了，拆点的被全盘否定了。。。我一看不行了，坚决要求去调试天线的，这中间的也要求过几次的，老板看着通讯还能勉强出的过去的，一直没答应的。。。

发表于 2013-3-13 21:27

昨天下午的我直接找到老板说这不行的啊，我的程序应经没法优化了，只能调天线这一块的了。。。老板想了想的也就答应了，就跟第二家的老板亲自联系，好歹我们不是很远的，起着车过去的也很方便的，3点多的过去找他们那边给安排的工程师。。。手表的天线也测试的。。
今天又花了大半天的调试，最后的该工程师非常负责任的，不断地将我第三板上的天线长度的剪短了，也帮着调整了我PCb板上天线的匹配的电容电感电阻的，效果出来了。。。。
下午回来测试，效果非常好的，在2m范围内通讯时没任何问题的。。。。皆大欢喜啊。。。。晚上的又按照人家的方式我调整了下手表天线上的阻容电感的，效果的非常明显，最远距离的可大23m的，有效通讯距离在10m是非常顺畅的。。。。。

发表于 2013-3-13 21:30

想想这一路的，其他功能的感觉都没啥的，主要就是这个天线的设计折腾人的。。。很不容易的。。。分享给打架了，希望对你们有些启示的啦。。。各位还有关于天线的设计的经验的可分享出来的，我这里有分送的啊。。。。。

发表于 2013-3-14 14:05

smilingangel 发表于 2013-3-13 21:30
想想这一路的，其他功能的感觉都没啥的，主要就是这个天线的设计折腾人的。。。很不容易的。。。分享给打架 ...

可以买贴片天线试试吧。

发表于 2013-3-14 17:27

学习下，是不是就是调电感电阻和电容来和PCB天线匹配啊？

发表于 2013-3-14 18:34

如果调整电感电容就能改善的话，说明楼主的问题主要问题是阻抗匹配问题，阻抗失调的导致信号衰减或者驻波什么的，这一点建议楼主学习学习ADS，可以试试仿真一下信号。

登录 · 发表于 2013-3-14 22:56

百度文库里的**<2G_3G无线通信模块的天线设计指南.pdf>,看有没有用处.

发表于 2013-5-21 19:20

谢谢12#的资料的啦，这个无线传输，天线的设计是非常重要的

发表于 2013-5-21 19:20

好了，这里我就结贴了，谢谢啦

发表于 2013-5-22 22:51

天线的设计是非常重要的，这个关系到RF模块的功耗的

发表于 2013-5-22 22:53

天线设计的得当，信号强度的就非常号，通讯模块在工作时消耗的功率就比较少的，不然线号不好的话，通讯模块一直工作与一种不正常状态，大部分的电能都转化成热量散发了

发表于 2013-5-22 22:54

这也是有时候为什么通讯模块工作时发热的缘故了

发表于 2013-5-28 00:31

天线是通讯的口鼻，再好的设备的，少了天线的或者天线性能不行，直接的结果就是通讯不畅的

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