天线布局与设计要点

设计WiFi模块天线时，核心在于根据工作频率和可用空间来选定天线类型。

同时，要合理规划走线、确保阻抗匹配。再通过实际测试来迭代优化性能。

下面直接进入正题，把关键要点逐一拆开来说。

1. 天线布局位置

摆放天线时，建议优先参照右图所示的位置。

天线本体周围应留出至少1厘米的净空区，且要远离所有金属部件。

特别提醒：严禁使用金属外壳——金属会严重屏蔽或失谐天线，带来根本性的性能风险。

2. 模块位置布局

模块本身的摆放也有讲究。建议按照图示位置安排。

最关键的一点是：射频输出端到天线之间的连接距离要尽可能短。

这段走线距离越长，能量损耗和干扰风险就越大，信号质量就越难保证。

天线设计规范参考（一）

3. 天线需求规格

具体指标请参考图①表格中的建议内容，这是最基本的要求。

4. 天线参数详解

着重讲两个核心参数。

• 天线效率：就是辐射功率与输入功率的比值。举个例子，如果模块输出16dBm的射频功率，经过一条效率只有50%的天线发射，实际辐射功率就只有13dBm了——整整损失了一半的能量。
• 电压驻波比（VSWR）：当射频能量在不同元件间传输时，如果阻抗不匹配，一部分能量就会反射回来。VSWR是入射波与反射波电压幅度的比值，反映的是能量传输的效率。这个比值越大，说明反射越强，实际传出去的功率就越少，系统的匹配性能就越差。

天线设计规范参考（二）

5. 天线参考方向图

方向图分为水平面（H面）和垂直面（E面）两种。

选天线的时候，至少要保证其中一个面的方向图接近圆形，这样覆盖性能才够均匀。

最终要确保产品在使用过程中没有通信盲区——这是硬指标。

天线设计参考准则之三

6. 陶瓷天线 vs 其他类型

这里有一款陶瓷天线的实际外观和参数规格。

坦率地说，它带宽太窄，增益也达不到要求，不推荐采用。

相比之下，金属天线、软板天线或PCB天线通常带宽更宽、辐射效率更高，整体性能也更稳定可靠。如果对信号质量有较高要求，优先考虑这些类型。

天线装配指导原则

7. 组装注意事项

装配时，这几个细节容易踩坑：

• 剥除天线馈线外皮时，不要过度去除屏蔽层，否则会破坏50欧姆阻抗的连续性。保持50欧姆匹配，信号传输才能稳定，反射才能降到最低。
• 馈线布线要避免跨越电源线和时钟信号线。不然板上噪声会通过馈线辐射出去，外界的干扰也可能通过馈线倒灌回模块的射频输入端，严重影响通信质量。
• 馈线不宜过长，建议控制在7厘米以内。太长了射频能量损耗会明显增大，信号传输效率就上不去了。

NFC天线布局位置与构造

8. NFC天线的工作原理

NFC通过磁感应实现通信，采用环形天线，有效感应距离大约在2厘米左右。

建议将天线放在电池上方，并在两者之间添加专用的NFC吸波材料。这样能有效减少电池带来的干扰，确保天线性能稳定。

9. 安装与外壳要求

NFC天线必须引出两根导线，焊接到基板的馈入点上。

这里再次强调：禁止使用金属材质外壳——金属会严重阻碍磁感应信号。

NFC天线设计规范与参考指南

10. 匹配电路设计

NFC天线的工作电流大约为200mA。

建议RSM1和RSM2选用0603封装的电阻，保证足够的功率容量。

11. 避免互感失配

NFC是磁感应通信，L1和L2之间的互感很容易引起阻抗失配。

请一定按照图示正确安装元件，否则匹配搞砸了，通信距离就会大打折扣。