2.4G 天线常见的结构设计类型包括以下几种:
一、偶极子天线(Dipole Antenna)
偶极子天线是一种基本的天线结构。它由两根长度相等的导体组成,两导体在中间馈电点隔开。对于 2.4G 频段,其长度大约是波长的一半(在自由空间中,2.4G 信号波长约为 12.5cm,所以偶极子天线每臂长度约为 6.25cm 左右)。这种天线是全向天线,能够在水平方向上均匀地辐射和接收信号。它的优点是结构简单、成本较低,并且在较宽的频带范围内有相对稳定的性能。在一些简单的无线设备如无线路由器和无线传感器节点中广泛应用,能够提供较为稳定的覆盖范围。
二、单极子天线(Monopole Antenna)
单极子天线可以看作是偶极子天线的一半,它通常是由一根垂直于接地平面的导体构成。其长度一般为四分之一波长左右,在 2.4G 频段下长度约 3.125cm。这种天线具有尺寸较小的优点,并且其辐射方向图是半球形的,在垂直于地面方向上有较好的辐射特性。常用于一些对空间要求较高,且需要覆盖地面上方区域的设备,如一些小型移动设备或者在建筑物内较低位置安装的无线接入点。
三、微带天线(Microstrip Antenna)
微带天线是在一块介质基板的一面附着金属贴片,另一面为接地平面。它通过微带线馈电,具有体积小、重量轻、低剖面的特点。对于 2.4G 频段,可以通过调整贴片的形状(如矩形、圆形、三角形等)和尺寸来调节天线的谐振频率。微带天线可以很方便地与印刷电路板(PCB)集成,所以在现代的无线通信设备,如手机、平板电脑等移动设备中大量应用,能够满足设备小型化和多功能化的要求。
四、八木 - 宇田天线(Yagi - Uda Antenna)
八木 - 宇田天线属于定向天线。它由一个有源振子(通常是偶极子)、一个反射器和多个引向器组成。在 2.4G 频段下,通过合理设计各振子的长度和间距,可以使天线在特定方向上获得较高的增益。这种天线主要用于需要将信号集中在某个特定方向传输的场景,比如在长距离的点到点无线通信链路或者无线监控系统中,将信号准确地发送到接收设备所在的方向,从而增加传输距离和信号强度。