無線通信模塊與設(shè)備設(shè)計(jì)中，天線的選型與性能直接影響信號質(zhì)量與傳輸穩(wěn)定性。陶瓷天線作為一種常見的小型化天線方案，因其結(jié)構(gòu)緊湊、性能穩(wěn)定等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于藍(lán)牙、GPS等射頻領(lǐng)域。本文將針對工程師與采購關(guān)注的重點(diǎn)，介紹陶瓷天線的主要特性及其關(guān)鍵參數(shù)，為選型與應(yīng)用提供參考。

陶瓷天線概述

陶瓷天線是一種以陶瓷材料作為介質(zhì)基板的天線。其外殼通常采用陶瓷封裝，具有良好的物理特性，例如一定的耐候性，可在多種環(huán)境中保持性能。在典型應(yīng)用中，其讀取距離可達(dá)數(shù)米，并具備較好的抗干擾能力與防護(hù)特性。

與常見的PCB板載天線相比，陶瓷天線的介電常數(shù)較高，有助于實(shí)現(xiàn)更小的尺寸。常見種類主要包括塊狀陶瓷天線與多層陶瓷天線：

塊狀陶瓷天線：采用高溫?zé)Y(jié)一體成型，天線金屬層印制于陶瓷表面。

多層陶瓷天線：通過低溫共燒工藝將多層陶瓷疊壓燒結(jié)，金屬導(dǎo)體可布于不同介質(zhì)層間，有利于進(jìn)一步縮小尺寸并實(shí)現(xiàn)天線隱藏設(shè)計(jì)。

該類天線重量較輕，常見工作頻率覆蓋902MHz～928MHz等ISM頻段，其介質(zhì)損耗相對較低，適用于對功耗較為敏感的無線模塊，如低功耗藍(lán)牙（BLE）設(shè)備。

核心性能參數(shù)解讀

在評估陶瓷天線時(shí)，以下四個(gè)參數(shù)常作為重點(diǎn)考量：

1.增益（Gain）
表示天線定向輻射能力的強(qiáng)弱，影響信號覆蓋距離與強(qiáng)度。需根據(jù)實(shí)際應(yīng)用場景選擇合適增益值。

2.駐波比（VSWR）
反映天線與傳輸線路的阻抗匹配程度。較低的VSWR通常代表更優(yōu)的能量傳輸效率，有助于提升系統(tǒng)整體性能。

3.噪聲系數(shù)（Noise figure）
主要用于接收天線，衡量天線引入的額外噪聲水平，對接收靈敏度有直接影響。

4.軸比（Axial ratio）
尤其在對極化一致性要求較高的系統(tǒng)（如衛(wèi)星導(dǎo)航）中十分重要，該參數(shù)體現(xiàn)了天線對不同極化信號的響應(yīng)均勻性。

陶瓷天線的工作原理簡述

陶瓷天線既可用于發(fā)射，也可用于接收信號，其核心功能是實(shí)現(xiàn)電磁波與電信號之間的轉(zhuǎn)換。

發(fā)射過程：將射頻信號通過天線結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換為電磁波并向空間輻射。

接收過程：接收空間中的電磁波，并將其轉(zhuǎn)換為高頻電信號，送入后續(xù)電路進(jìn)行處理。

在GPS等導(dǎo)航應(yīng)用中，陶瓷天線接收衛(wèi)星信號，通過解調(diào)與解碼，協(xié)助終端實(shí)現(xiàn)定位、測速等功能。

選用建議
在選型時(shí)，除了關(guān)注上述參數(shù)，還應(yīng)結(jié)合具體應(yīng)用頻段、安裝空間、成本預(yù)算及環(huán)境要求進(jìn)行綜合評估。陶瓷天線因其尺寸小、集成度高的特點(diǎn)，適合空間受限的便攜或嵌入式設(shè)備。建議在前期與天線供應(yīng)商充分溝通，必要時(shí)索取規(guī)格書或進(jìn)行樣品測試，以確保天線在實(shí)際產(chǎn)品中表現(xiàn)符合預(yù)期。