从表中可以看出，VSWR为2时相当于反射功率的11.1%。这就意味着89.9%的信号功率传输到了天线上。VSWR为1.5时这种传输能力提高到了96%，提升得并不大。因此，将VSWR从2降低到1.8-1.7不会给天线调谐带来太多的改进。

天线的选择

常用天线类型：

鞭状天线结构简单，在市场上很容易买到。除了沿着振子的方向（甜甜圈形状的辐射模式）外，可以算是一种全方向天线。这种天线非常高效。其主要缺点是尺寸，因此不适合放入盒子里。

偶极子天线结构简单，占地面积小。它们的辐射模式类似于鞭状天线，除了沿振子方向（甜甜圈形状）外，也是全方位的。偶极子天线、半波天线、单极天线、折叠偶极子天线、短偶极子天线等都有不同的改进。它们的主要缺点也是它们的尺寸。

PCB天线小而紧凑。不需要任何匹配组件，因为匹配是通过改变天线的长度来完成的。主要用于有空间限制的地方，例如手机内部。它们的主要缺点是效率不如偶极子天线。注意，如果在PCB板上做了任何改变，天线可能需要重新调谐。例如，如果层压板或PCB厚度、PCB材料或某些其它部件被改变，就需要重新调谐天线。

带有PCB天线的ESP-12F WiFi模块

介质谐振天线也是一款小而紧凑型的天线。本质上也是一款全方向天线。通常需要接地面。它们的输入阻抗不同，因此几乎在所有情况下都需要匹配。它们的主要缺点是不如偶极天线有效。在几乎所有的情况下，它们都需要与匹配电路进行适当的调谐，并且匹配部件引入额外的损耗。

工作频段

天线的尺寸决定了工作频率范围。天线尺寸越大，谐振频率越小，反之亦然。所选择的天线应根据所需的工作频率范围。

频带宽度

天线的带宽是指天线能正确工作的频率范围。天线的带宽是指天线的VSWR小于2:1（或回波损耗小于-10dB）时的Hz数。

下图所示天线带宽可以认为从2.4GHz到2.7GHz

当天线在盒子或外壳内时，与自由空间中的天线相比，天线参数可能发生变化。为了补偿这些偏移，宽带天线是首选。

下图比较了三种不同物理参数天线的带宽。黑色虚线的带宽最高，而红色虚线的带宽最低。注意，回波损耗也随着带宽的增加而增加。所以，我们设计或选择天线时必须在带宽和回波损耗之间进行折衷。

下面的图表比较了三种不同物理参数的天线的带宽。黑色虚线的带宽最高，而红色虚线的带宽最低。请注意，回波损耗也随着带宽的增加而增加。

尺寸和空间限制

当把天线放在盒子里时，有时可能会有空间限制。一般来说，与适当尺寸的天线相比，较小尺寸的天线损耗更大。如果空间不受限制，或者天线可以放在盒子外（鞭状天线），建议选择合适的天线尺寸。

增益、辐射方向图和指向性

具有高指向性的天线将提供更好的距离和性能，但只有一个特定的方向。一个无向性天线（全向）在距离上会有短板。

天线的增益可以是正值，也可以是负值。正值指示天线与无向性天线相比会辐射多大，负值指示天线与无向性天线相比辐射的程度更小。

辐射方向图是描述天线辐射方向的图。它有主瓣和旁瓣。天线在主瓣方向上辐射最大，而在某些特定方向（主瓣和旁瓣之间）可能没有辐射。

例如，在这种辐射方向图中，辐射的主要部分将沿着主瓣和后瓣，但会有非常小的辐射沿着旁瓣。

连接器类型

天线将如何连接到PCB将取决于连接器的类型。大多数天线选择SMA和U.FL连接器。连接器还取决于PCB上可用的空间。

SMA连接器

U.FL连接器

所需工具

VNA（矢量网络分析仪）

市场上有很多不同的VNA，但它们通常非常昂贵。笔者使用的VNA被称为“miniVNA”，与其他VNA相比相当经济。它是一个基于USB的VNA，没有显示器，因此必须连接到计算机来查看结果。

这里有一个从全球速卖通购买的链接：https://ru.aliexpress.com/item/32961910083.html

校准套件

校准套件用于校准VNA，并具有3个连接器、短路、开路和50Ω阻抗。如果不提供VNA，则必须从外部购买。

匹配元件

为了调谐天线，需要匹配不同值的元件（电感和电容）。请确保他们的ESR评级较低。ESR越低，杂散电感和电容效应越低。

这是笔者从lcsc.com购买的不同价值元件的物料清单:BOM

http://cdn.myhamplace.com/599mag/images/daily/08.05-antenna_tuning_bom.xlsx

可以直接上传到他们的网站上快速购买。

连接器转换器

有时需要将一种连接器类型转换为另一种连接器类型。例如，从SMA-U.FL或SMA公头-SMA母头。为此，可以使用不同的转换器将一种连接器类型转换为另一种连接器类型。

SMA-U.FL连接器

SMA公头-母头连接器

VNA和校准软件

VNA的软件将取决于正在使用的VNA。更多信息请参考VNA的网站。

史密斯圆图：

史密斯图是在反射系散平面上标绘有归一化输入阻抗（或导纳）等值圆族的计算图。是一款用于电机与电子工程学的图表，主要用于传输线的阻抗匹配上。当在矢量网络分析仪（VNA）上测量时，它用来显示实际（物理）天线的阻抗。使用史密斯图可以很容易地计算出匹配组件的值。

有一个软件可以绘制史密斯图表并计算组件值：https://www.w0qe.com/SimSmith.html

未完待续！返回搜狐，查看更多