2.4G 天線常見的結構設計類型包括以下幾種:
一、偶極子天線(Dipole Antenna)
偶極子天線是一種基本的天線結構。它由兩根長度相等的導體組成,兩導體在中間饋電點隔開。對于 2.4G 頻段,其長度大約是波長的一半(在自由空間中,2.4G 信號波長約為 12.5cm,所以偶極子天線每臂長度約為 6.25cm 左右)。這種天線是全向天線,能夠在水平方向上均勻地輻射和接收信號。它的優點是結構簡單、成本較低,并且在較寬的頻帶范圍內有相對穩定的性能。在一些簡單的無線設備如無線路由器和無線傳感器節點中廣泛應用,能夠提供較為穩定的覆蓋范圍。
二、單極子天線(Monopole Antenna)
單極子天線可以看作是偶極子天線的一半,它通常是由一根垂直于接地平面的導體構成。其長度一般為四分之一波長左右,在 2.4G 頻段下長度約 3.125cm。這種天線具有尺寸較小的優點,并且其輻射方向圖是半球形的,在垂直于地面方向上有較好的輻射特性。常用于一些對空間要求較高,且需要覆蓋地面上方區域的設備,如一些小型移動設備或者在建筑物內較低位置安裝的無線接入點。
三、微帶天線(Microstrip Antenna)
微帶天線是在一塊介質基板的一面附著金屬貼片,另一面為接地平面。它通過微帶線饋電,具有體積小、重量輕、低剖面的特點。對于 2.4G 頻段,可以通過調整貼片的形狀(如矩形、圓形、三角形等)和尺寸來調節天線的諧振頻率。微帶天線可以很方便地與印刷電路板(PCB)集成,所以在現代的無線通信設備,如手機、平板電腦等移動設備中大量應用,能夠滿足設備小型化和多功能化的要求。
四、八木 - 宇田天線(Yagi - Uda Antenna)
八木 - 宇田天線屬于定向天線。它由一個有源振子(通常是偶極子)、一個反射器和多個引向器組成。在 2.4G 頻段下,通過合理設計各振子的長度和間距,可以使天線在特定方向上獲得較高的增益。這種天線主要用于需要將信號集中在某個特定方向傳輸的場景,比如在長距離的點到點無線通信鏈路或者無線監控系統中,將信號準確地發送到接收設備所在的方向,從而增加傳輸距離和信號強度。