4G天线调试

作者：陆相成

建议一般直接找天线厂家帮忙挑选和适配天线。

频率范围：

确定天线的支持频率范围，首先确认模块支持的频段有哪些，不同的频段对应不同的频率，目前我们4G模块所支持的频率范围大致800Mhz-2700Mhz，所以满足合宙CAT 1模块的4G天线的频率需要覆盖到800Mhz-2700Mhz；

增益：

在输入功率相等的条件下，实际天线与理想的辐射单元在空间同一点处所产生的信号的功率密度之比。

一般选择5dbi的增益就能够用，设备环境较差的时候可以选择更高增益的天线；

驻波比：

全称为电压驻波比，又名VSWR和SWR，指驻波波腹电压与波谷电压幅度之比，又称为驻波系数、驻波比。驻波比等于1时，表示馈线和天线的阻抗完全匹配，此时高频能量全部被天线辐射出去，没有能量的反射损耗；驻波比为无穷大时，表示全反射，能量完全没有辐射出去。

驻波比的值为1~∞，4G天线一般选用驻波比≤1.5的最好，理想的驻波比值为1，目前还没有能够达到驻波比为1的情况；

辐射模式：

有全向和定向之分；

全向天线：水平方向图上表现为360°都均匀辐射，也就是平常所说的无方向性；

定向天线：在水平方向图上表现为一定角度范围辐射，也就是平常所说的有方向性；

目前大多数区域的基站覆盖都是比较密集的，所以选择全向天线比较多，在基站比较少，且可以确定基站方位的时候，可以推荐选择定向天线；

天线的极化方式：

天线辐射时形成的电场强度方向；

目前4G基站的天线大多数采取的是双极化的方式，所以UE端多采用线极化的方式；

原因为：一比较好实现，二线极化好匹配；

常见天线形式：

目前天线的形式有多种样式：棒状天线、船桨天线、吸盘天线、FPC天线，可根据产品的使用场景和其本身的大小进行选择；

馈线长度的问题：

这个根据产品的情况，选择合适的长短，不易过长，尽量减少损耗。

阻抗控制：

模块的ANT PAD输出端的阻抗是50Ω，所以选择同样的50Ω阻抗的天线，利于输入输出达到匹配状态。

天线常见问题

为什么我加上天线后信号还是很差？

1、如果信号较差，可以看下天线接触是否正常。

2、可以检查一下模块天线链接与驻网频段，在代码中加上一段

log.info("cell", json.encode(mobile.scell()))

该接口返回值示例

{"mnc": 11,"mcc": 460,"rssi": -78,"pci": 115,"rsrp": -107,"tac": 30005,"eci": 124045360,"cid": 124045360,"rsrq": -9,"snr": 15,"earfcn": 1850}

其中 earfcn 和频段关系的对照表如下

不同的信号值和不同的频段，功耗也不一样，其中信号值的影响更大一些，因为信号差的地方，需要射频电路发射功率更大才能维持和基站之间的正常通讯，当然，不同频段射频电路的发射/接收功率也不同。

3、还有一种较小概率的情况，就是当前模块信号特别好，但是测试出的功耗数据很差，甚至比我上面的数据大了好几倍，有可能遇到了特殊基站，可以参考 https://docs.openluat.com/howtouselog/#_5 这篇文章，抓底层日志给合宙看看是什么情况了

如果遇到功耗差异比较大的情况，可以先查看下周围的频段，再锁频段进行测试，具体操作如下：

准备一台安卓手机（注意安卓版本要 7.0 以上），安装“Cellular-Z”这个 APP。（在 APP 商城搜索 Cellular-Z）。

其次，在手机的设置里，将"5G"关闭，打开 celular-z，看看当前小区频段和 RSRP，以及邻小区的 rsrp 的值，选择一个最好的 rsrp，并且记下对应的频段

接下来使用对应的手机卡，插入全 IO 开发板的 sim1 卡槽内

代码在最开头的地方加入锁频段的语句(根据你搜到的频段填入对应频段，不能直接复制粘贴过去)：

local buff = zbuff.create(40)
buff[0] = 3 --band3
buff[1] = 5 --band5
buff[2] = 8 --band8
buff[3] = 40 --band40
mobile.setBand(buff, 4) --设置使用的band一共4个，为3,5,8,40

如果只需要锁一个频段测试，可以这么写

local buff = zbuff.create(40)
buff[0] = 3 --band3
mobile.setBand(buff, 1) --设置使用的band为band3