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【技术分享】深入解读汽车天线PCB的设计

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人气：34发布日期：2025-03-07 11:25【大中小】

天线作为无线信号辐射和接收的重要器件，在无线通信中起着关键作用。天线究竟是如何实现信号从有线到无线的转换的？

什么是PCB天线？顾名思义，就是在PCB上印制了一根走线，可以将其画成直线走线，反转的F形走线，蛇形或圆形走线等，长度为四分之一波长就基本可以形成天线，将电信号辐射出去或接收信号。

汽车天线PCB最常见的结构是倒F天线

倒F天线模型

天线的长度需要符合传输信号的四分之一自由空间波长，才能达到发射和接收转换效率最高，同时更好产生较好输入阻抗。2.45GHz信号的自由空间波长为122.45mm，因此相应的天线长度约为30.6mm，该长度就是PCB天线中倒F部分（L）的长度。实际设计中，为了尽可能减小天线占用的空间，常常会设计成蛇形走线。天线的高度（H）、馈线与接地点的距离（S）以及蛇形走线的宽度这三项参数设计到具体的仿真调试，受篇幅影响，这里暂不展开说明。

汽车天线电路板的蛇形走线

除了倒F部分的蛇形走线，天线还需要良好的接地面，才能实现信号的辐射和接收。接地面的长度要求和蛇形走线部分一样，为传输信号的四分之一自由空间波长，即30.6mm。考虑到产品的实际使用环境，无线模组的体积不能太大，因此本次设计中，我们将ZM602模组的整体尺寸设计为25*18mm，其中接地面的最大长度约为25mm（对角线）。由于接地面长度无法达到30.6mm的要求，天线性能受到一定影响。但若将ZM602模块焊接在测试底板或者客户底板上，即可借助底板的接地面，让天线发挥出最好的性能效果。

经过仿真软件的调整优化后，我们最终确定的天线模式尺寸如下。

汽车天线线路板作为信号传输的关键载体，其设计优劣直接决定了信号的接收与发射效率，影响着车载通信、导航及多媒体系统的信号质量，对实现稳定、高速的通信至关重要。汽车内部空间有限，精心设计的天线 PCB 能够有效利用空间，在不占用过多车内空间的前提下，保障天线性能，满足汽车紧凑布局的需求。合理的 PCB 设计能够增强抗干扰能力，减少车内复杂电子环境对天线信号的干扰，确保天线稳定工作，为驾乘者提供可靠的通信与信息服务。

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