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物联网、智能硬件产品，要联网传输数据，都需要有天线。空间越小、频段越多，天线设计越复杂。外置天线一般都是标准品，买频段合适的，无需调试，即插即用。例如快递柜、售货机这些，普遍使用磁吸的外置天线，吸在铁皮外壳上即可。这些天线不能放在铁皮柜里面，金属会屏蔽天线信号，所以只能放在外面。好处是使用方便、价格便宜，坏处是不能用在小尺寸产品上。
天线的长度大约是电磁波波长的1/4，所以信号频率越低，天线的长度越长。因此100MHz左右的FM收音机需要长杆天线，400MHz左右的对讲机，也需要用外置长杆天线。物联网常用的433MHz的无线串口，通常也用外置天线。
天线做的更短，如1/8波长或1/16波长，也能用，只是效率会下降。某些设备会采用“短天线+LNA”的方式，也能达到长天线的接收效果。但是短天线要达到长天线的发射效果，就需要提升发射功率了，因此对讲机需要发射信号，都是长的外置天线，而FM收音机只收不发，有内置接收天线。例如2G(900MHz)、4G(700-2600MHz)、WIFI和蓝牙(2.4GHz)、GPS(1.5GHz)，这些常用的物联网通信方式，可以做内置天线。对于手持机、穿戴设计、智能家居等小尺寸产品，很少使用外置天线，普遍采用内置天线。集成度高，产品外观更美观，性能比外置天线略弱一点。
内置天线主要有:陶瓷天线、PCB天线、FPC/钢片天线、LDS天线
陶瓷天线
陶瓷天线，在物联网产品中用的最多的，就是GPS天线和蓝牙天线了。
优点是:占用空间很小、性能比较好。
缺点是:很难做到多频段，因此难以应用在4G类产品中。对电路板净空要求比较高，不适用于特别紧凑的产品。
GPS、蓝牙和GSM陶瓷天线
PCB天线
上面讲了，天线就是一根特定长度的导线。这根线也可以画在PCB板上，这就是PCB天线。
PCB天线大量应用于蓝牙模块、WIFI模块、ZIGBEE模块等单一频段的模块电路板上。
优点:几乎不需要成本，一次调完就无需再次调试。
缺点:只适合单一频段，如蓝牙，wifi。不同批次的PCB天线性能会有一定偏差。
FPC/钢片天线
钢片和FPC，相当于把PCB板上的天线线路拉出来，用其他外部的金属来做天线。 通常用于频段复杂的中低端手机和智能硬件产品里。
优点:适用于几乎所有的小型电子产品，能够做4G这样的十多个频段的复杂天线，性能好，成本也比较低。
缺点:需要根据每一款产品单独调试。
钢片天线和FPC天线
LDS天线
LDS天线是FPC天线的进化版。空间利用率极高。
钢片天线是冲压出来的，必须要做到平整，不能冲压出来复杂的形状。
FPC天线是一整块平面，虽然能弯折，但是也不能做的太复杂。
在4G手机时代，天线频段特别多，产品内部空间非常紧凑，很难找到一大块平整的平面给天线。于是LDS天线诞生了:通过激光把天线的图形雕刻出来。
优点:可以充分利用立体空间的中的各种不规则的面，缩小天线体积。
缺点:贵。比FPC天线要贵一个数量级。且对产品外表面的工艺也有很多特殊要求。
LDS天线
成本:PCB天线钢片天线FPC天线外置天线陶瓷天线LDS天线
性能:外置天线内置天线(各类内置天线性能类似)
空间:LDS最小，外置天线最大
总之，要根据物联网和智能硬件产品的频段需求、外观需求、成本要求来选择合适的天线。 |
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