涂鸦实验室发布了一份指南，指导客户在为通信系统选择天线时需要做出的决定，包括频率和带宽、极化、增益和方向性以及形状因素。
在设计通信系统时，最重要的选择是选择什么样的无线电。但紧随其后的是你使用的天线。
我们可以给你世界上最好的收音机对于您的系统(我们相信我们是这样做的)，但如果不使用适合您应用程序的天线，整个系统可能会失败或给您带来比您预期的更糟糕的结果。
不幸的是，对于“智能收音机最好的天线是什么”，并没有一个简单的答案。事实上，答案是“这取决于你想要做什么”。
这是一个快速指南，指导您在选择天线时可能需要做出的各种决定。如果您想进行基本的室内测试，那么为了简单起见，我们建议使用我们的评估套件。
如果你想知道在你的应用程序中使用什么天线，请告诉我联系我们分享一些关于你项目的细节。我们会尽力为您指引正确的方向。
下面的部分概述了您在选择天线时必须做出的主要决定:
- 频率及带宽
- 极化
- 增益和方向性
- 形成的因素
频率及带宽
大多数情况下，我们的客户已经知道他们可以访问的频带，因为他们必须在选择之前选择它智能广播他们会使用。应用程序、地理位置和最终用户决定采用哪个频率。下表列出了一些智能收音机及其频率范围，以及模型指数有一个完整的列表。
| 模型没有。 | 频率范围(MHz) | 描述 | 查看规格 |
| rm - 915 - 2 x |
902 - 928兆赫 |
免许可证ISM乐队-美国，加拿大，墨西哥，中部，南部和拉丁美洲，澳大利亚，新西兰和中国 | 查看数据表 |
| rm - 2450 - 2 x |
2400 - 2482兆赫 |
免授权ISM Wi-Fi频段(全球) | 查看数据表 |
| rm - 5800 - 2 x |
5725 - 5875兆赫 | 免许可证ISM波段-美国，加拿大，墨西哥，中部，南部和拉丁美洲，澳大利亚和新西兰 | 查看数据表 |
| ACM-DB-3 |
2.4 & 5.8 GHz |
免许可证ISM band |
查看数据表 |
| NM-DB-3 |
2.4 & 5.8 GHz | 免许可证ISM band | 查看数据表 |
| ACM-DB-2 |
2.4 & 5.8 GHz | 免许可证ISM band | 查看数据表 |
| NM-DB-2 |
2.4 & 5.8 GHz | 免许可证ISM band | 查看数据表 |
一些天线能够覆盖多个频段;它们可能有一个宽的整体带宽，将有较小的中心波段。例如，你可以有一个覆盖698兆赫到3兆赫的天线，在这个范围内有六个频段。
当然，折衷的结果是，对于任何给定的频率，性能可能不是最好的，但它在一个包中提供了各种可用的频率。我们的建议，特别是对于最终的设计，是使用只针对您将要工作的频率的天线。
需要记住的一点是，特别是对于尺寸和重量受限制的客户，工作频率会显著影响天线的尺寸。 更高频率的波长更小，因此它们的天线尺寸通常比低频天线小。
极化
智能无线电是一种MIMO无线电系统，可以利用多种类型的天线极化方案来提高分集，这是在具有挑战性的环境中提供健壮连接的主要方法之一。
所有天线都有一个极化方向，这是辐射离开天线时的振荡方向。
线偏振和圆偏振
线偏振发生在一条直线上，根据天线指向的方向，将是垂直的，水平的，或两者之间的任何角度。天线信号的电波沿这条直线的轴上下振荡。
圆偏振辐射在离开天线时旋转(类似于螺旋锥)，而不是在单个平面上移动。圆极化既可以顺时针旋转，也可以逆时针旋转。圆偏振天线通常更适合在恶劣天气条件下工作，因为与线偏振天线相比，它们更容易穿过雨水和其他大气扰动。圆极化天线也有助于在快速移动的场景，如无人驾驶飞机，天线的方向不断变化。
天线极化的选择很重要，因为发射和接收天线需要是相同的极化类型。如果垂直极化天线与圆极化天线配合使用，会产生增益损失，从而缩短通信距离，影响视频或数据传输质量。
交叉极化的多样性
在MIMO无线电中隔离每个数据流有助于增加多样性和提高传输质量。这可以通过利用无线电上每组天线内的相反偏振来实现。
例如，智能无线电可以配置为使用两个线偏振天线，它们之间有90度正交偏振。在接收端，天线可以配置为匹配相同的90度定位，以便毫无问题地接收信号。交叉极化有助于提供额外的可靠性时，天线的方向是动态的，如在无人机和地面机器人．
增益和方向性
天线增益可以被认为是对来自无线电信号的“推动”。更高的增益导致更好的信号质量，更高的数据吞吐量和更长的范围。因此,应以尽可能高的收益为目标，提供所需的定向覆盖，并符合当地EIRP法规的要求。
增益通常以dBi来衡量。例如，10 dBi意味着与各向同性天线相比能量是10倍，后者向各个方向均匀地辐射功率。
在无源天线中，增益是通过将天线的辐射定向到某个方向(而不是像各向同性天线那样均匀地在所有方向上)来实现的。这增加了“推动”的强度，但代价是不能向所有方向辐射。增益越高，天线越大。
移动机器人和无人机客户应该考虑他们的车辆将移动的高度，并寻找一个天线，最大限度地提高水平增益，同时仍然提供所需的空间覆盖。
无人机系统设计师通常会利用低增益全天线(例如3 dBi)指向下方，以保持重量在飞行者。在地面上，将使用高增益泛光灯或指向上方的跟踪天线。
形成因素
下面讨论两种类型的天线:全向天线和定向天线。形式因素的选择主要是由上述讨论的指向性驱动的。
全向天线
全向天线被设计成在一个平面上向各个方向均匀辐射。这类天线是通用的，适用于许多应用程序，其中节点是移动的和移动是随机的。你可能在家用路由器后面看到的黑色橡胶鸭子天线是一个全向天线。
定向天线
顾名思义，定向天线被设计成将其辐射聚焦在某个方向。这增加了增益，并最大限度地减少来自其他方向的干扰。例如，扇形天线的覆盖范围可达180°。
远程天线是定向天线的一个子类，其设计和构造主要用于长距离点对点连接。覆盖角度通常在12°到25°之间，因此天线必须非常精确地指向另一个天线。如果UAV需要很长的链接，那么碟形天线可以与跟踪技术一起使用，以确保它不断指向飞行者。
