双5G边缘计算网关/工业CPE-AR7091G/GK
AR7091G/GK——基于5G/4G/3G/2G、WiFi、虚拟专网等技术开发的工业物联网边缘网关/CPE。产品采用高性能的工业级32位通信处理器和工业级无线模块，以嵌入式操作系统为软件支撑平台，可同时连接串口设备、以太网设备和 WiFi 设备, 支持内部Flash和外扩Micro SD卡存储数据，能满足工业现场通信的需求。
工业级设备天线选型指南
时间：2024-08-08浏览：1089
一、天线基础分类与特性
1.1 外置天线
全向天线：全向天线在水平方向上360°均匀辐射，垂直方向上有一定宽度的波束。常见的全向天线包括吸盘天线、玻璃钢天线和胶棒天线。
吸盘天线：增益较高，安装便捷，适用于智能抄表、自动售卖机、快递柜等需快速部署的场景。
玻璃钢天线：性能出色，三防特性好，适用于恶劣环境下的超远距离信号覆盖。
胶棒天线：增益适中，价格低廉，广泛应用于无线通讯模块、无线路由等。
定向天线：定向天线在特定方向上发射和接收电磁波特别强，适用于远距离通信、信号覆盖范围小且目标密度大的环境。常见的定向天线有平板天线、八木天线和对数周期天线。
平板天线：高效、轻便，适用于室内、隧道等环境。
八木天线：增益高、方向性强，适用于超远距离信号传输。
对数周期天线：超宽带天线，常用于信号放大和室内分布系统。
1.2 内置天线
内置天线主要包括FPC天线、PCB天线、弹簧天线、陶瓷贴片天线、激光直接成型技术（LDS）天线和五金弹片天线。它们各有特点，适用于不同的产品形态和需求。
FPC天线：柔韧性好，适用于规则圆弧面，适用于宽频带智能设备。
PCB天线：安装方便，适用于平面结构，性价比高。
弹簧天线：价格便宜，但增益低、带宽窄，需调试匹配。
陶瓷贴片天线：占用空间��，性能优异，但多频段设计复杂。
LDS天线：适用于特殊外观面，工艺成熟，但有一定不良率。
五金弹片天线：性价比高，强度高，适用于批量交付。
二、天线选型指南
2.1 确定天线类型（内置或外置）
选型的第一步是根据设备结构和应用场景确定天线类型。内置天线美观且节省空间，但受环境影响大，需定制设计；外置天线增益高、受环境影响��，但占用额外空间，可能影响产品美观。
2.2 考虑信号覆盖区域和方向
根据设备的信号覆盖需求，选择全向或定向天线。全向天线适用于需要全方位覆盖的场景，如智能家居、智能穿戴等；定向天线则适用于远距离通信或特定方向信号增强的场景，如工业通信、基站覆盖等。
2.3 考虑环境因素
环境因素对天线性能有显著影响。例如，金属屏蔽物会削弱天线信号，因此外置天线应避免安装在金属表面附近；恶劣的自然环境（如高温、高湿、强风等）要求天线具备良好的三防特性。
2.4 成本控制与性能需求
在天线选型中，成本控制和性能需求是两个重要考量因素。不同类型的天线在成本、增益、带宽等方面存在差异，需根据实际应用场景和需求进行权衡。例如，在成本控制严格的场景中，可以选择弹簧天线或五金弹片天线；在性能要求较高的场景中，则需考虑FPC天线、PCB天线或陶瓷贴片天线等。
三、工业路由器中的天线选型与应用
在工业4.0和物联网时代，工业路由器作为连接设备、网络和数据的关键节点，其天线选型尤为重要。工业路由器通常部署在复杂多变的工业环境中，对天线的稳定性、增益、带宽和抗干扰能力提出了更高要求。
3.1 稳定性与可靠性
工业路由器的天线选型需优先考虑稳定性和可靠性。在恶劣的工业环境中，天线需具备防水、防尘、防腐蚀等三防特性，以确保长期稳定运行。此外，还需考虑天线与路由器的匹配性，以减少信号损耗和干扰。
3.2 增益与带宽
工业路由器的通信距离和传输速率受天线增益和带宽的直接影响。在选择天线时，需根据通信距离和带宽需求进行合理配置。例如，在需要远距离通信的场景中，可选择高增益的定向天线；在需要多频段通信的场景中，则需考虑宽频带天线或多频段天线。
3.3 定制化设计
由于工业路由器的应用场景多样且复杂，天线选型往往需要进行定制化设计。根据设备结构、安装环境、通信需求等因素，定制适合的天线解决方案。这包括天线的尺寸、形状、材料以及与路由器的接口设计等方面。
3.4 抗干扰能力
在工业环境中，电磁干扰是一个常见问题。因此，工业路由器的天线选型需要注重其抗干扰能力。通过选择具有优良抗干扰特性的天线，如采用屏蔽技术或智能信号处理技术，可以有效减少外界干扰对通信质量的影响。
3.5 工业级标准
工业路由器及其天线需符合工业级标准，以确保在恶劣环境下的稳定性和耐用性。这包括耐高温、耐低温、抗震、抗电磁干扰等要求。工业级天线通常具有更高的防护等级（如IP67或更高），能够承受极端工作环境下的各种挑战。
上一篇：spi通信协议深度解析
下一篇：ZigBee协议栈，ZigBee协议的路由机制分析
