物聯網、智能硬件產品，要聯網傳輸數據，都需要有天線。

隨著移動通信的迅速發展，越來越多的業務將通過無線電波的方式來進行，有限的頻譜資源面對著越來越高的容量需求的壓力。

空間越小、頻段越多，天線設計越復雜。

常用天線，按照使用場景分類，主要有以下幾種：

大尺寸產品，用外置天線

外置天線一般都是標準品，買頻段合適的，無需調試，即插即用。

例如快遞柜、售貨機這些，普遍使用磁吸的外置天線，吸在鐵皮外殼上即可。

這些天線不能放在鐵皮柜里面，金屬會屏蔽天線信號，所以只能放在外面。

好處是使用方便、價格便宜，壞處是不能用在小尺寸產品上。

磁吸外置天線，SMA接頭

低頻通信，用外置天線

天線的長度大約是電磁波波長的1/4，所以信號頻率越低，天線的長度越長。

因此100MHz左右的FM收音機需要長桿天線，400MHz左右的對講機，也需要用外置長桿天線。物聯網常用的433MHz的無線串口，通常也用外置天線。

天線做的更短，如1/8波長或1/16波長，也能用，只是效率會下降。某些設備會采用“短天線+LNA”的方式，也能達到長天線的接收效果。

但是短天線要達到長天線的發射效果，就需要提升發射功率了，因此對講機需要發射信號，都是長的外置天線，而FM收音機只收不發，有內置接收天線。

高頻信號，可以用內置天線

例如2G（900MHz）、4G（700-2600MHz）、WIFI和藍牙（2.4GHz）、GPS（1.5GHz），這些常用的物聯網通信方式，可以做內置天線。

對于手持機、穿戴設計、智能家居等小尺寸產品，很少使用外置天線，普遍采用內置天線。

集成度高，產品外觀更美觀，性能比外置天線略弱一點。

手機內置天線（黃色部分）

主流內置天線，種類和特性

內置天線主要有：陶瓷天線、PCB天線、FPC/鋼片天線、LDS天線

• 陶瓷天線

陶瓷天線，在物聯網產品中用的最多的，就是GPS天線和藍牙天線了。

優點是：占用空間很小、性能比較好。

缺點是：很難做到多頻段，因此難以應用在4G類產品中。對電路板凈空要求比較高，不適用于特別緊湊的產品。

GPS、藍牙和GSM陶瓷天線

• PCB天線

上面講了，天線就是一根特定長度的導線。這根線也可以畫在PCB板上，這就是PCB天線。如下圖金色蛇形部分。

PCB天線大量應用于藍牙模塊、WIFI模塊、ZIGBEE模塊等單一頻段的模塊電路板上。

優點：幾乎不需要成本，一次調完就無需再次調試。

缺點：只適合單一頻段，如藍牙，wifi。不同批次的PCB天線性能會有一定偏差。

藍牙模塊的板載天線（金色蛇形部分）

• FPC/鋼片天線

鋼片和FPC，相當于把PCB板上的天線線路拉出來，用其他外部的金屬來做天線。

通常用于頻段復雜的中低端手機和智能硬件產品里。

優點：適用于幾乎所有的小型電子產品，能夠做4G這樣的十多個頻段的復雜天線，性能好，成本也比較低。

缺點：需要根據每一款產品單獨調試。

鋼片天線和FPC天線

• LDS天線

LDS天線是FPC天線的進化版。空間利用率極高。

鋼片天線是沖壓出來的，必須要做到平整，不能沖壓出來復雜的形狀。

FPC天線是一整塊平面，雖然能彎折，但是也不能做的太復雜。

在4G手機時代，天線頻段特別多，產品內部空間非常緊湊，很難找到一大塊平整的平面給天線。于是LDS天線誕生了：通過激光把天線的圖形雕刻出來。

優點：可以充分利用立體空間的中的各種不規則的面，縮小天線體積。

缺點：貴。比FPC天線要貴一個數量級。且對產品外表面的工藝也有很多特殊要求。

LDS天線

總結

成本：PCB天線 >鋼片天線 >FPC天線 >外置天線 >陶瓷天線 >LDS天線

性能：外置天線>內置天線（各類內置天線性能類似）

空間：LDS最小，外置天線最大

要根據物聯網和智能硬件產品的頻段需求、外觀需求、成本要求來選擇合適的天線。