外观
天线选型：频段、效率、净空与整机验证
天线是由辐射体、PCB 地、匹配网络、馈线、外壳和安装环境共同构成的系统。选到“频率相同”的商品只是开始；体积、方向、效率和实际整机测试决定最终效果。布局细节与布线规则请配合已有天线布局布线指南阅读。
一、先确定需求
| 设计输入 | 应写入规格表 |
|---|---|
| 制式与频段 | Wi-Fi/BLE、Sub-GHz、GNSS、蜂窝；所有需覆盖的上下行频段 |
| 链路目标 | 距离、吞吐、定位、接收灵敏度、发射功率及法规限制 |
| 安装空间 | PCB 地尺寸、板边净空、外壳材质、离电池/金属/人体距离 |
| 馈电 | 50 Ω 参考、馈线长度与损耗、连接器完整型号和极性 |
| 天线指标 | 带宽、S11/VSWR、效率、实现增益、方向图、极化 |
| 验证条件 | 最终外壳/线缆/电池、工作姿态、手持状态、样机及量产离散 |
二、器件分类与 LCSC 商品图
1. 商城天线类型与常见补充结构
对照立创商城天线页“天线类型”（2026-10-26 核对），下表介绍 FPC、内置、弹簧、标准增益喇叭、胶棒、贴片和陶瓷类型，吸盘单列在安装方式中；另补充 PCB 印制、GNSS 及环形/NFC 的选型边界。
这些分类并不互斥：FPC 可以是内置天线，陶瓷天线可以采用贴片安装，GNSS 天线也可以带吸盘底座。表中采用商品图、注明实例的实拍，以及 PCB 印制天线和 GNSS 陶瓷贴片的生成示意图；这些配图用于识别类型，不能据此照抄天线尺寸或铜图形。
生成示意图用于说明外形、应用位置或概念结构，不对应具体商品型号；封装、内部连接、尺寸与参数以所选器件的数据手册为准。点击图片可放大。
| 对应图片与来源 | 类型介绍与适用场景 | 选型重点 |
|---|---|---|
 BAT WIRELESS BW433FNX45-17B1 | FPC天线（商城分类） 柔性基材辐射体配馈线，可贴在合适的塑料外壳内壁。 | 固定位置、弯折、馈线、连接器和周围金属；整机匹配后再验证效率。 |
 DECT 设备内置倒 F 金属天线实物 来源与许可 | 内置天线 按安装位置划分，可为 PCB、金属冲压片、FPC 或其他结构；不是独立的材料类型。 | 装壳后查地尺寸、净空、人体/电池耦合及工作姿态。 |
 UHF 对讲机取下护套后的螺旋天线实物 来源与许可 | 弹簧天线 螺旋金属辐射体，常见于紧凑 Sub-GHz 产品。 | 工作频段、轴向净空、地平面、机械变形和装壳失谐。 |
 微波喇叭天线实物 来源与许可 | 标准增益喇叭天线 有方向性的喇叭结构，常用于微波链路或测试参考，属于商城天线类型之一。 | 工作频带、增益校准、极化、波束宽度、接口和远场距离；不适合按全向小天线假设使用。 |
 BAT WIRELESS BW2.4JWX105-7KJ | 胶棒天线（商城分类） 辐射体装在棒状保护壳内，常以连接器外接，可能为单频或多频。 | SMA/RP-SMA 等接口完整型号、馈线、铰链、防水、安装地和方向图。 |
 JOHANSON 2450AT18A100E | 贴片天线（商城分类） 按表面安装方式归类，可采用陶瓷、PCB 或其他辐射结构；图中陶瓷片式实例同时属于后面的陶瓷类别，不必然等于 GNSS 贴片。 | 按实际结构查焊盘、地尺寸、净空和匹配，不能以“可 SMT”推断免调试。 |
JOHANSON 2450AT18A100E | 陶瓷天线（商城分类） 以陶瓷为介质/载体的小型天线，可有片式、块状及贴片辐射结构。 | 本体尺寸不是系统占地；查厂家参考板、净空、匹配、极化和实际效率。 |
 PCB 板边印制天线与净空示意（AI 生成） | PCB印制天线 直接以板上铜图形辐射，常用于成本敏感、能保留地与净空的产品。 | 叠层、板边、地和外壳共同决定性能，不随意缩放参考图形。 |
 GNSS 陶瓷贴片天线结构示意（AI 生成） | GNSS陶瓷贴片天线 图示为陶瓷贴片辐射体，可与内置、贴片等分类交叉；图中未展示 LNA 或有源天线模块。 | 频点与多频覆盖、极化与轴比、地平面、朝向和整机遮挡；有源/无源另按接收链路核对。 |
 LG P700 后盖 NFC 线圈天线实物 来源与许可 | 环形 / NFC天线 主要以近场磁耦合工作，常用于 NFC/RFID；其选型与远场 Wi-Fi 天线不同。 | 线圈电感、Q、芯片匹配、金属背板/磁片、读取距离和整机调谐。 |
安装方式还要单独核对
内置与吸盘描述安装位置或固定方式，会与上表的辐射体结构交叉。内置天线已有上表实拍；吸盘天线的分类和选型要求如下。
| 安装类别 | 核对重点 |
|---|---|
| 吸盘天线 通过吸附底座固定，常用于把天线移到机壳外或较好接收位置。 | 安装金属面是否参与地平面、底座固定、馈线长度/损耗、接头及防水。 |
有源与无源另按接收链路区分
有源与无源描述是否包含放大等有源电路，与陶瓷、FPC 或吸盘外形不是同一分类维度。GNSS 陶瓷贴片配图只展示辐射体；有源天线还需核对 LNA 供电、增益、噪声、滤波及馈线条件，详见第五节的 GNSS 场景。
2. 本文详细解析的商品实例
以下商品图取自 LCSC 具体商品页（核对日期：2026-10-22），仅用于识别器件。封装外观相近不代表参数或引脚可互换；库存和价格以采购时为准。窄屏可横向滚动商品表，点击图片可放大查看；手册截图还提供原图入口。
| 商品图 | 品牌、完整型号与封装 | 商城编号与用途 |
|---|---|---|
| JOHANSON(约翰逊) 2450AT18A100E 1206 | C89334 2.4 GHz 陶瓷贴片天线，1206 本体 |
| BAT WIRELESS(蝙蝠无线) BW433FNX45-17B1 - | C496561 433 MHz FPC，线缆与连接器按实物规格确认 |
 | BAT WIRELESS(蝙蝠无线) BW2.4FNX26-10B1 - | C496563 2.4 GHz FPC，适合比较贴壳安装与馈线影响 |
商品封装字段中的 “-” 表示商城未用标准贴片封装命名，不是没有尺寸。BW433FNX45-17B1 为约 45.5×16.7 mm 的 FPC，BW2.4FNX26-10B1 为约 25.4×8.9 mm 的 FPC，尺寸和线缆以对应资料为准。Johanson 商品后缀 E 对应此商品，引用的是 2450AT18A100 系列详细规格，不把评估板的 SMA 连接器误认为天线本体接口。
来源冲突要显式处理：433 MHz 商品摘要曾列 3 dBi，而对应 A01 原厂附件表为 −1.2 dBi 典型，性能页为 433 MHz 最大增益 −1.22 dBi、效率 26.24%。本文以所示原厂附件及其测试条件解析，不把商城摘要数值当作保证；采购时应确认是否有不同版本、线缆或定制结构。
三、关键参数怎么读
1. 频率范围与带宽
先按实际制式列出所有工作信道，再检查天线在最终整机中满足指标的频段。中心频率相同不代表带宽足够；433 MHz 器件不能自动覆盖 470/868/915 MHz，2.4 GHz 天线也不能覆盖 Wi-Fi 的 5/6 GHz。蜂窝天线需覆盖对应地区、运营商与模块的全部目标频段。
2. S11、回波损耗与 VSWR
以 50 Ω 参考阻抗为例：
VNA 常用负 dB 的 S11，而“回波损耗”常用正 dB，读图要看符号和纵轴。VSWR=2 对应 |Γ|=1/3，S11≈−9.54 dB、反射功率约 11.1%，匹配接受功率约 88.9%。接受功率不等于辐射功率，还可能在材料、导体、匹配件和附近物体中损耗；一个 50 Ω 电阻也能匹配良好，却不是高效天线。
3. 效率、增益与方向图
辐射效率通常表示接受功率中辐射出去的比例，总效率还包含失配等影响；厂商对效率、增益和实现增益的口径可能不同，应确认参考面与是否包含馈线/失配。常见关系是 G≈ηrad×D，实现增益再计入失配等损耗，不能在指标定义不明时机械换算。
最大增益是某一方向峰值，不是全方向能力；高增益可能以其他方向覆盖为代价。方向图要同时看平面、角度、极化和安装姿态。小型天线的数据必须连同测试地、外壳和安装条件阅读，不能宣称某型号“任意板上都是 0.8 dBi”。
4. 净空、地和外壳
陶瓷天线的封装尺寸只是辐射结构的一部分，参考板上的无地净空和地平面共同工作。附近金属、电池、屏幕、线缆、人体和外壳介电材料会改变谐振、损耗与方向图。FPC 不能因为可弯曲就随意折叠，也不能紧贴金属屏蔽罩。
预留 π 匹配焊盘用于调试，但匹配不能恢复已被金属吸收的辐射效率。改地尺寸、外壳、馈线、连接器或安装位置后，都应重新测量。射频匹配用电感的 Q 和 SRF 见电感选型。
5. 连接器、馈线与功率
“IPEX”经常被泛用为微型射频连接器名称，不能代替完整接口系列、插合高度与线缆组件型号；不同系列不能强压互插。SMA 与反极性连接器也需核对。馈线损耗降低可用发射/接收链路余量；更长线缆可能换来更好安装位置，需要整机权衡。额定功率不能代替当地 EIRP/ERP、频段和天线使用规定的核对。
四、真实数据手册截图与解析
Johanson 资料给出评估板和匹配条件，BAT 附件给出具体 FPC 结构及测试结果；不同夹具的数据不能直接排名。截图按 PDF 实际页序标注，BAT 文件含 14 页而部分页脚写 /13，故正文明确使用 PDF 页码。
Johanson：小封装背后仍有地与匹配要求
来源：Johanson 2450AT18A100 Mini 2.45 GHz Antenna Detail Specification，Ver. 1.3，7/18/2014，PDF 第 1 页，General Specifications、Mechanical Dimensions、Mounting Considerations。
读图与选型：2450AT18A100 系列工作 2400～2500 MHz，峰值增益 0.5 dBi typ 标有 XZ-V 条件，不能当成全向保证。尺寸以 mm/in 分列；安装建议明确应预留 π 网络，新 PCB 的匹配值和拓扑可能不同。商品后缀 E 的本体不能与评估板 SMA 接口混淆。
Johanson：回波损耗依赖评估板条件
来源：Johanson 2450AT18A100 Mini 2.45 GHz Antenna Detail Specification，Ver. 1.3，7/18/2014，PDF 第 2 页，Test Board 2450AT18A100-EB1SMA、Return Loss / VSWR 图。
读图与选型：原图包含参考板尺寸、No Ground 区域和 50 Ω 馈线。曲线带有匹配电路和温度条件；不能把这张评估板的曲线当成任意 PCB 的保证。需保持净空边界与地结构，并在最终整机重新调谐。
Johanson：方向图必须看平面与极化
来源：Johanson 2450AT18A100 Mini 2.45 GHz Antenna Detail Specification，Ver. 1.3，7/18/2014，PDF 第 3 页，Typical Radiation Patterns at 2.45 GHz (+25 °C)，XY / XZ / YZ cuts。
读图与选型：三组图分别给出不同切面的垂直/水平分量及扫描方向。峰值方向和弱覆盖方向不同，安装旋转会改变链路；它不是一个不依赖方向的增益数字。图为规定测试配置下的典型特性。
433 MHz FPC：先确认具体结构与资料版本
来源：BAT WIRELESS BW433FNX45-17B1 Specification，April-14-2025-A01；PDF 第 4 页，页脚 4/13，PDF 第 4 页，2. 产品规格，电气/机械/环境特性。
读图与选型：此页典型值表列 433 MHz、VSWR<1.4、增益 −1.2 dBi，FPC 尺寸 45.5×16.7 mm、RG1.13 线缆 120 mm、IPEX-1 可定制。它与商品摘要的部分数字不一致，应按原厂版本和实际订货结构确认，不能择高值宣传；“可定制”也意味着采购需锁定线缆与接口后缀。
433 MHz FPC：效率和增益要同时读
来源：BAT WIRELESS BW433FNX45-17B1 Specification，April-14-2025-A01；PDF 第 10 页，页脚 10/13，PDF 第 10 页，6.3 Gain、6.4 Efficiency、6.5 天线增益与效率。
读图与选型：性能表在 433 MHz 给出最大增益 −1.22 dBi、效率 26.24%；420/450 MHz 列的数据不同。它说明小型天线不能只看匹配或标称增益；这些是原厂测试配置的性能，不是贴在任意外壳上的保证。
2.4 GHz FPC：带内性能也会变化
来源：BAT WIRELESS BW2.4FNX26-10B1 Specification，April-14-2025-A01；PDF 第 10 页，页脚 10/13，PDF 第 10 页，6.3 Gain、6.4 Efficiency、6.5 天线增益与效率。
读图与选型：表中 2400/2450/2500 MHz 的最大增益分别约 0.32/0.83/0.79 dBi，效率约 29.04%/30.06%/30.9%。这些结果不能和另一块参考板的 Johanson 指标直接排名；应在相同外壳、地、馈线参考面和测试方法下比较。
五、常见使用场景与方案比较
场景 1：2.4 GHz Wi-Fi / BLE 塑料外壳设备
| 方案 | 空间与适用条件 | 必须验证 |
|---|---|---|
| PCB 天线 | 能预留板边净空与适当参考地，成本优先 | 最终板形/叠层下 S11、效率和整机通信 |
| 2450AT18A100E 陶瓷 | 可以遵守原厂地/净空布局，有匹配调试能力 | 实板匹配、外壳装配、方向图与姿态 |
| BW2.4FNX26-10B1 FPC | PCB 位置差，但外壳中有适合粘贴区和馈线路径 | 固定位置、公差、线缆损耗、外壳与手持 |
| 外置天线 | 金属机壳或需把辐射体移出遮挡 | 连接器、馈线、防松、法规与认证影响 |
可复核计算：自由空间四分之一波长 l≈c/(4f)，在 2.45 GHz 约 30.6 mm。它只是尺度估计，实际 PCB/FPC 受等效介电常数、端效应、弯折和地结构影响，不能把 30.6 mm 直接当成某款天线版图长度。
测试目标应由产品链路预算规定，不强行把“VSWR<2”作为一切产品的合格线。记录最终外壳下 2400～2500 MHz 的匹配、效率、吞吐/丢包、不同姿态和手持影响。小型板无法提供合适净空时，FPC 或外置方案往往比继续堆匹配元件更值得比较。
场景 2：Sub-GHz 低功耗传感节点
以 433 MHz 方案为例，自由空间四分之一波长约 3×10⁸/(4×433×10⁶)=173 mm，远长于小型节点。弹簧或小型 FPC 通过结构缩短尺寸，通常需要以带宽、效率、地条件等作交换，不能只用外形长度推断性能。
BW433FNX45-17B1 的 A01 资料在 433 MHz 列效率 26.24%、最大增益 −1.22 dBi，是该资料测试配置的结果。它不能作为 868/915 MHz 节点的替代。候选比较包括 FPC 贴壳、垂直弹簧和外置鞭状；记录可用空间、安装方向、实际频段与整机接收/发射指标。
若匹配改善但通信距离没有改善，要继续检查效率、极化、噪声底、电池/地尺寸和外壳吸收。测试应控制发射功率、数据率、天线姿态和环境，不能用一次无遮挡距离宣称通用覆盖。频段合法性与发射限制按产品目标市场核对。
场景 3：GNSS 定位终端
先列 GPS/Galileo/北斗等实际使用频段与接收机能力。这里三个 433 MHz/2.4 GHz 商品都不是 GNSS 推荐料。GNSS 常需检查圆极化、轴比、增益/效率、地尺寸、天空可见范围，以及有源天线的供电、LNA 噪声系数、滤波和线缆损耗。
| 方案 | 适合条件 | 验收指标 |
|---|---|---|
| 无源贴片/专用天线 | 接收机较近、可提供合适地与朝天方向 | C/N0、定位成功率、首次定位时间、姿态变化 |
| 有源外置天线 | 馈线较长、可把天线移到更好视野 | 偏置电压电流、短路检测、级联噪声与强信号抗扰 |
| 小型内置天线 | 体积严格受限 | 外壳、电池、显示屏与蜂窝发射时的去敏 |
不能认为 LNA 增益越高越好：输入滤波、线性、噪声和接收机允许增益都要匹配。以真实装配条件测试定位，不用 2.4 GHz 商品图旁的尺寸数据代替 GNSS 选型依据。
场景 4：蜂窝通信与多天线设备
蜂窝设备按地区、运营商、模组和制式列频段，单一“4G/5G 天线”标签不足以选型。多天线还需考虑隔离、相关性、放置方向、馈线损耗与同时工作去敏；主天线、分集/MIMO、GNSS 不应混为一个接口。
内置 FPC 易于调整位置，但低频段的有效地和辐射体积仍是限制；外置多频天线有较大安装自由，却增加线缆、连接器和认证变量。本页 2.4 GHz FPC 不能替代蜂窝多频天线。整机验证应按需求进行 TRP/TIS 或相应 OTA 测试，并结合吞吐、掉线和姿态，而非只检查 VNA 曲线。
六、PCB、替代料与常见误区
使用 VNA 前校准到可定义的参考面，记录连接线、转接头和测试治具对结果的影响。射频同轴线本身会改变小型板的地条件，需用合适治具和布置控制误差。匹配完成后再进行辐射/OTA 验证，保留器件值、位置、结构版本和样机编号。
| 可复制检查表 | 应保存的结果 |
|---|---|
| 频段 | 所有制式/信道、正常与极端温度的工作带宽 |
| 机械 | 板形、叠层、地、净空、外壳、电池和固定位置 |
| 电气 | 校准参考面、S11/VSWR、匹配值、线缆与连接器 |
| 辐射 | 效率口径、增益/方向图、极化、姿态与手持 |
| 系统 | 吞吐/丢包、灵敏度/去敏、GNSS 定位或蜂窝 OTA |
| 替代 | 同安装条件复测；包装和连接器完整后缀 |
不要把评估板匹配值直接复制到新板，不要把匹配好当作效率高，不要用一个方向的峰值增益承诺全向距离，不要忽略外壳和用户手持。后续布局实施请回到天线布局布线指南核对。
七、参考资料
Johanson 2450AT18A100 Mini 2.45 GHz Antenna Detail Specification（Ver. 1.3，7/18/2014）。
BAT WIRELESS BW433FNX45-17B1 Specification（April-14-2025-A01；PDF 第 4 页，页脚 4/13）。
BAT WIRELESS BW433FNX45-17B1 Specification（April-14-2025-A01；PDF 第 10 页，页脚 10/13）。
BAT WIRELESS BW2.4FNX26-10B1 Specification（April-14-2025-A01；PDF 第 10 页，页脚 10/13）。
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