本页 · 基础知识
原理、频率/增益/方向图、内置外置形态、IPEX/SMA、同轴线、安装净空、询盘问题清单。
Antenna Basics · Business Literacy
天线基础知识 · 业务扫盲
这份页面把《天线基础知识-业务扫盲》讲完整：天线是什么、关键参数怎么理解、内置/外置怎么选、接头和线材怎么配。协议与频段细节请看协议分类页《分类百科》。
两页怎么配合
分类百科管“传什么”，本页管“长什么样”
协议/Band · 分类百科
L1/L2/L3 代码、协议、频段、应用场景与作用距离（NFC、LoRa、5G、GNSS、UWB…）。
第一章
天线是什么？
天线是无线通信系统里负责发射和接收电磁波的装置。发射时：把传输线上的导行波（电路里的高频电流）变成空间里的电磁波；接收时：把空间电磁波再变回高频电流，送给后面的电路处理。
山谷呼喊比喻
嘴巴像发射天线，声音像电磁波；对面耳朵像接收天线。声音会反射、衰减——电磁波遇到墙、金属、人体也会反射和衰减。
“甩”电产生涟漪
天线里的电子被驱动来回跑，周围产生看不见的“涟漪”（电磁波）。接收时，外来涟漪带动天线里的电子运动，电路再把它还原成声音、图像或数据。
1芯片/模组出射频信号
2同轴线 / 走线传输
3天线辐射到空间
4对端天线接收
5再经线缆回模组解调
A. 无线通信
手机 2G/3G/4G/5G、卫星通信、无线局域网。天线负责把人和基站/路由“连上”。
B. 物联网
智能家居、水表、车联网、手表、传感器。多数要省电、体积小，形态选择很关键。
C / D. 广播与雷达
广播/电视以接收为主；雷达发波再收反射。业务上较少主推，但产品库字典里仍有对应分类。
第二章
最先确认的参数：频率范围
天线的频段 = 它能有效发射/接收的频率范围。业务上第一句就问：设备工作在多少 MHz / GHz？
公司常规可做范围大约 13.56 MHz～8.5 GHz（覆盖 NFC 到 Wi-Fi 6E / 部分 UWB）。毫米波雷达等更高频另议。
换算：1 GHz = 1000 MHz；1 MHz = 1,000,000 Hz。口语里“5G Wi-Fi”是 5 GHz，和手机“5G 蜂窝”完全不是一回事。
频谱要划分，是为了避免不同业务互相干扰——像聊天要分中文桌和英语桌。具体协议与 Band 见 分类百科。
频段速查
业务常问的协议 ↔ 频率
| 协议 / 业务 | 常见频率 | 一句话 | 常见形态 | 百科入口 |
|---|---|---|---|---|
| NFC | 13.56 MHz | 贴一贴就通，感应通常 ≤5 cm | FPC / PCB 线圈 | 近场 |
| LoRa / Sub-1G | 433 / 868 / 915 MHz | 远、省电、慢；看销往哪个国家选频 | 弹簧、棒状、FPC/PCB | ISM/LPWA |
| GNSS（GPS/北斗等） | 约 1561–1601，中心常 1575.42 | 室外定位；要朝天、露天 | 陶瓷片（有源/无源） | 导航 |
| 蓝牙 / BLE / Zigbee / Matter | 2400–2500 MHz | 短距连接、传感器、智能家居 | FPC、SMD、弹片 | Wi-Fi/BT |
| Wi-Fi 5/6/6E/7 | 2.4 / 5 / 6 GHz（约 2400–7200） | 高速上网；6 GHz 更新更宽 | FPC、PCB、棒状、玻璃钢 | Wi-Fi/BT |
| 2G GSM | 约 890–960 + 1710–1880 | 老终端/部分物联仍用 | 棒状、机柜、FPC | 蜂窝 |
| 3G | 约 825–960 + 1710–2170 | 逐步退网，兼容时仍要覆盖 | 同左 | 蜂窝 |
| 4G / NB-IoT / Cat.1 | 约 698–960 + 1700–2700 | 上网与窄带物联主力 | 棒状、机柜、铝表、组合 | 蜂窝 |
| 5G Sub-6 | 约 617–960 + 1710–6000 | 高速率蜂窝；天线可向下兼容 4G/3G/2G | 宽频棒状、鲨鱼鳍、内置多天线 | 蜂窝 |
| UWB / AoA 定位 | 约 3.2–8+ GHz（信道见下表） | 厘米级测距、数字钥匙 | 小贴片 / 阵列 | 测距 |
兼容口诀：5G 天线一般可兼 4G/3G/2G；4G 可兼 3G/2G。反过来不行——2G 天线撑不起 5G 频段。
UWB 工作频率
| 信道 | 中心频点 (MHz) | 使用频段 (MHz) | 带宽 | 使用地区 |
|---|---|---|---|---|
| 0 | 399.36 | 149.36–649.36 | 499.2 | 美国 |
| 1 | 3494.4 | 3244.4–3744.4 | 499.2 | 美国、欧洲 |
| 2 | 3993.6 | 3743.6–4243.6 | 499.2 | 美/欧/日/韩/中 |
| 3 | 4492.8 | 4242.8–4742.8 | 499.2 | 美/欧/日/韩 |
| 4 | 3993.6 | 3743.6–4243.6 | 1331.2 | 美国、欧洲 |
| 5 | 6489.6 | 6239.6–6739.6 | 499.2 | 美国、欧洲、中国 |
| 6 | 6988.8 | 6738.8–7238.8 | 499.2 | 美国、欧洲 |
| 7 | 6489.6 | 6239.6–6739.6 | 1081.6 | 美国 |
| 8 | 7488.0 | 7328.0–7738.0 | 499.2 | 美/欧/韩/中 |
| 9 | 7987.2 | 7737.2–8237.2 | 499.2 | 美/欧/日/韩/中 |
| 10 | 8486.4 | 8236.4–8736.4 | 499.2 | 美/欧/日/韩/中 |
| 11–15 | — | 约 7.7–10.2 GHz | 499～1355 | 多在美/日/韩，中国少用 |
方向与增益
辐射方向、增益、尺寸怎么谈
辐射方向
描述空间各方向辐射/接收强弱。业务上常分：
- 全向：水平面“一圈都能收到”，棒状、多数 FPC/PCB 外置属此类；不等于每个方向一样强。
- 定向：能量集中到某个方向，增益更高、覆盖角度更窄。
金属会反射信号。内置天线要远离金属壳、电池、喇叭、大面积铜箔，并预留足够净空，否则参数再好看也装废。
增益 (dBi)
表示相对理想点源，某一方向辐射有多“集中”。偶极子基准约 2.15 dBi。
市面常有虚标增益。客户要“8 dBi 还特别小又全向又防水”，多数不现实——增益、体积、波束宽度互相制约。
经验：增益高 ≠ 到处都强；可能是“正前方很强、侧面变弱”。
1/4 波长估算（谈尺寸时用）
移动设备和小型装置常用约 1/4 波长长度：
波长 λ (m) = 3×10⁸ / f 天线长度 ≈ λ / 4
例：433 MHz → λ ≈ 0.69 m → 1/4 ≈ 0.17 m（约 17 cm）。实际还会因介质、接地、匹配而微调。
四分之一波长 ≈ 17.3 cm（433 MHz）
规律：频率越低 → 天线越长、传得越远、带宽越窄；频率越高 → 天线越短、带宽更宽、更容易被墙挡住。
第三章
形态：内置 vs 外置
天线不能独立存在，必须接到板子上。先问客户：天线能不能露在外面？再选形态。
内置天线一览：FPC / PCB / 弹簧 / SMD / 陶瓷 / 弹片等
A. 内置（安装在设备内）
1. FPC 天线
特点柔性板，厚约 0.2 mm；可贴斜面；比 PCB 更薄更好装。
注意软但不等于可乱折；定制常有刀模费约 500–1500 元。
场景手机、穿戴、物联网外壳内侧贴装。
2. PCB 天线
特点性能可与 FPC 互换；厚约 0.6–1 mm，不可弯折；定制通常无刀模费。
场景平面安装、成本敏感、结构允许厚度的设备。
3. 弹簧天线
特点本质是弹簧；磷铜/碳钢镀镍等；便宜，可直焊板子。
限制难做 4G/5G 等多频宽频；适合单频/窄带 Sub-1G。
4. SMD 贴片天线
特点一致性好、可贴片机、占板小；常见于蓝牙耳机等极小设备。
注意性能通常一般（文档特指 H1001 除外）；要在画板前介入，净空与匹配很关键。
5. 陶瓷片天线（多用于 GNSS）
特点针脚焊在 PCB；常见 1575 MHz 附近；分有源（带放大滤波，更贵更好）与无源。
多频L1+L5 等常用叠层陶瓷。
安装正面朝天；室内/金属舱会明显变差。
6. 弹片天线
特点多为定制全金属，焊在板子上；靠结构按压/空间约束。
B. 外置（安装在设备外）
外置天线：棒状、吸盘、机柜/扁盘、玻璃钢、车载等
1. 棒状天线
覆盖433/868/915、GSM/3G/4G/5G 等大部分频段；NFC、纯 GNSS 陶瓷一般不走这条。
结构内部常见铜管、弹簧、PCB；可旋转；基本不防水不防尘。
2. 机柜天线
优势自有开模外壳；可贴金属增大“地”面积、增强信号。
替换要防爆/防水/抗 UV 且结构吃紧时，转推防爆铝表天线。
3. 吸盘天线
特点造价低、好安装；多数场景可用机柜替代；一般不防水。
4. 表贴天线
特点可贴装；贴在金属上性能通常较差；可做防水设计。
5. 防爆防水铝表天线
场景室外、工业恶劣环境；防水防爆，户外可抗 UV。
组合可做 4G+GPS、433+GPS、Wi-Fi+4G 等；适合压力/液位/温度等传感设备。
6. 玻璃钢天线
特点价格高；信号强、外观整、防水防尘；2.4G / 4G 常见。
场景路灯、船舶、大型设备；尺寸规格多。
形态怎么快速拍板
| 客户条件 | 优先形态 |
|---|---|
| 完全不能外露、空间紧 | FPC / PCB / SMD / 弹片 |
| 只要单频 Sub-1G、极致便宜 | 弹簧 |
| 只要定位、能朝天 | 陶瓷 GNSS（有源更好） |
| 路由器/网关、能拧在外面 | 棒状 |
| 金属机柜、要增强地 | 机柜天线 |
| 室外工业、防爆防水抗 UV | 铝表天线 |
| 路灯/船/大设备、要漂亮又耐候 | 玻璃钢 |
连接
怎么接到板子上
常见接头对比：IPEX、SMA Male、RP-SMA Male、MMCX
1. 焊接
馈线或弹簧/弹片直接焊在板子上。可靠、省连接器，但售后不好拆、产线要控温控时。
2. I-PEX（IPEX / IPX / U.FL）
微型同轴座，板端常见 1～5 代。一代最常用，其次 4 代、3 代。板端几代，线端端子必须同代才能配。
I-PEX 是连接器品牌（已与第一精工合并）；广濑叫 U.FL，市场常混称。
3. SMA
SubMiniature version A。带宽宽、可靠、寿命长。务必确认客户是外螺+孔 / 内螺+针还是反极性（RP-SMA），以及牙长、弯脚/直脚/偏角。
盐雾：常见 24 / 48 / 72 / 96 小时；环境越恶劣等级越高、越贵。出口常要 RoHS、REACH。
4. SMB / MCX / MMCX · 5. 弹片按压
SMB/MCX/MMCX 相对少见，按项目再学。弹片是机械按压固定，规格多样。
IPEX、SMA 都有板端座和线端端子，必须成对匹配。客户只要端子时，追问要不要配套座子（反之亦然）。
固定方式
螺丝 / 粘胶 / 磁吸 / 卡扣
1. 螺丝
外置天线拧在外壳上，如 M20×1.5。牢固，适合长期户外。
2. 粘胶
内置 FPC/PCB 多贴壳内壁；外置机柜/表贴可贴外壁或平面。
3. 磁吸
吸在金属表面，安装快，适合车顶、柜体临时或半固定。
4. 卡扣
部分棒状可卡在产品外壳开孔上，装配快。
线材
同轴线：结构、损耗、怎么选
同轴线把射频信号从模组送到天线。结构四层：中心导体 → 绝缘介质 → 屏蔽层 → 护套。
同轴线剖面：护套 / 屏蔽层 / 绝缘层 / 中心导体
线越长、越细 → 损耗越大；线越短、越粗 → 损耗越小。高频（5G / Wi-Fi 5GHz）对线损更敏感。
常用线规与可配端子
| 线规 | 特点 | 常配端子 |
|---|---|---|
| RG0.81 | 线径最小 | 一般接四代 IPEX |
| RG1.13 | 很常用的细线 | 四代 / 一代 IPEX，以及 SMA 类 |
| RG1.37 | 稍粗一点 | 一代 IPEX、SMA 类 |
| RG174 | 更粗，损耗相对小 | 不能接 IPEX 类；可接 SMA 类 |
| RG178 | 耐温等场合常见 | 一代 IPEX 或 SMA 类 |
| RG316 / RG58 | 粗线、外置长馈线常用 | 不能接 IPEX；接 SMA 等大端子 |
线两端可以：接端子互连、接天线、或暂时不接。转接线本质就是“两端端子 + 一段同轴”。
业务实操
问客户的 7 个问题（够开单）
- 频率 / 协议？ 例：4G 全频、Wi-Fi 2.4+5、LoRa 868、GPS L1…（不确定就让他发模组型号）
- 内置还是外置？ 能不能露在壳外？有没有金属壳？
- 安装空间与净空？ 长宽厚、可贴位置、周围有没有电池/喇叭
- 接头是什么？ IPEX 几代？SMA 针还是孔？要不要配套座子？
- 线长多少？ 越长损耗越大；高频尽量短
- 环境要求？ 防水？防爆？抗 UV？盐雾几小时？出口认证？
- 是否多合一方案？ 4G+GPS、Wi-Fi+蓝牙、鲨鱼鳍 N-in-1 → 再查 组合天线
谈增益时：先对齐测试条件（自由空间 / 整机）、再谈数字；避免只比“标称 dBi”。
常见坑 1
客户说要“5G 天线”，实际是 Wi-Fi 5 GHz。先确认蜂窝还是 Wi-Fi。
常见坑 2
SMA 和外置 Wi-Fi 设备上的 RP-SMA 搞反，货到拧不上。
常见坑 3
IPEX 一代座配了四代线，或线太细太长导致 5 GHz 掉速明显。
术语
扫盲对照
| 词 | 人话 |
|---|---|
| 净空 | 天线旁边预留的“空气/塑料区”，少放金属和器件 |
| 匹配 | 让模组、线缆、天线阻抗对得上，少反射、多出去 |
| 馈线 | 连天线的那根同轴线 |
| 有源 GNSS | 陶瓷 + 放大/滤波电路，弱信号更好，更贵 |
| 无源 GNSS | 只有陶瓷辐射体，靠模组自身灵敏度 |
| 刀模费 | FPC 外形开模的一次性费用 |
| 板端 / 线端 | 焊在电路板上的座 vs 线缆头上的端子 |
| RP-SMA | 反极性 SMA，针孔与标准 SMA 相反，Wi-Fi 设备常见 |