天线模块设备(antenna)它是一种能量变换器，它将传输线上传输的导波转换为无界媒体中传输的电磁波，或进行相反的转换。对于设计一个应用于射频系统中的小功率、短距离的2.4GHz天线的设计和选择是无线收发设备的重要组成部分，良好的天线系统可以使通信距离达到最佳状态。2.4GHz天线有很多种，不同的应用需要不使用的天线。
图1 天线传输原理
为保证天线的传输效率，天线的长度大约是电磁波波长的1/4，所以信号频率越低，波长越长，天线的长度越长；信号频率越高，波长越短，天线的长度越短。则常用的2.4GHz频段频率高，波长短，天线长度短，内置天线或外置天线。天线较短，如1/8波长或1/16波长，也可使用，但效率会降低。有些设备会使用短天线 LNA也能达到长天线的接收效果。但短天线要达到长天线的发射效果，短天线需要提高发射功率。因此，对讲机需要发射信号，即长外部天线FM收音机只收不发，有内置接收天线。例如2G(900MHz)、4G(700-2600MHz)、WIFI和蓝牙(2.4GHz)、GPS(1.5GHz)，这些常用的物联网通信方式可以作为内置天线。
对于手持机、穿戴设计、智能家居等小尺寸产品，外置天线很少使用，内置天线一般使用。集成度高，产品外观更美观，性能略弱于外部天线。物联网、智能硬件产品、网络传输数据都需要天线。空间越小，频段越多，天线设计越复杂。外部天线一般为标准产品，购买频段合适，无需调试，即插即用。例如，快递柜和自动售货机通常使用磁吸的外部天线，可以吸入铁壳。这些天线不能放在铁柜里，金属会屏蔽天线信号，所以只能放在外面。优点是使用方便，价格便宜，缺点是不能用于小尺寸产品。
如何从众多2..4GHz选择适合自己无线收发设备的天线2.4GHz天线，然后通过对2.4GHz介绍了如何选择2天线的分类和分类比较.4GHz2.天线.4GHz频段上的天线主要有陶瓷天线，PCB陶瓷天线和弹簧天线PCB天线为内置天线，弹簧天线为外置天线。
一、
图2 各种陶瓷天线
是利用GPS卫星实现导航定位，用户接收器的主要任务是提取卫星信号中的伪随机噪声码和数据码，以进一步解决接收器载体的位置、速度和时间(PVT)陶瓷天线的原理分为两部分：一是发射天线，一是接收天线。一般天线可逆，可同时发射天线和接收天线。简单地说，陶瓷天线发射天线是通过一个叫做天线的电极将天线和地面之间形成的高频电场变成电磁波，从而发射并传输到远处。陶瓷天线接收天线简单地说，就是通过一个叫做天线的电极将空气中的电磁波感应到电场，产生高频信号电压，送到接收器进行信号处理。陶瓷天线单元设计采用高频、低噪声放大器，减弱天线热噪声和前几级单元电路对接收器性能的影响，陶瓷天线的作用是将卫星无线电信号的电磁波能量转换为接收器电子设备的电流，因此天线的大小和形状非常重要，因为这些决定了陶瓷天线获得弱电磁波信号的能力。
蓝牙装置使用的小型天线在物联网产品中使用最多GPS、蓝牙、GSM陶瓷天线。陶瓷天线分为块状陶瓷天线和多层陶瓷天线。块状天线用高温烧结整个陶瓷体，然后将天线的金属部分印在陶瓷块表面。多层天线烧制采用低温共烧的方式，多层陶瓷迭压对位后高温烧结。因此，天线金属导体可根据设计需要印在每层陶瓷介质层上，有效缩小天线尺寸，达到隐藏天线的目的。
由于陶瓷本身介电常数的比例PCB电路板较高，使用陶瓷天线可有效缩小天线尺寸。陶瓷介质在介电损耗方面也比较PCB电路板介电损失小，非常适合低功耗蓝牙模块。陶瓷天线尺寸一般1210 封装相当，效果强于板载天线。使用方便，一般都有ANT 脚和PCB设计时，天线周围必须清空，特别注意不要涂铜。同时，在使用陶瓷天线时，也要注意巴伦电路的匹配。如果使用特殊的集成电路，最好让制造商测试平衡电路和陶瓷天线的匹配。如果匹配不好，也会影响天线的效果。
占用空间小，性能好。缺点是多频段难以应用于4G类别产品。对电路板净空要求较高，不适用于特别紧凑的产品。
二、
图3 各种类型的PCB天线
用于无线接收和发射PCB上部。发射时，将发射机的高频电流转换为空间电磁波；接收时，将从空间获得的电磁波转换为高频电流输入接收器。PCB天线时，还应注意巴伦电路的匹配。如果使用特殊的集成电路，最好让制造商测试平衡电路和PCB如果天线匹配不好，也会影响天线的效果。
蓝牙模块、WIFI模块、ZIGBEE模块等单一频段的模块电路板上。
空间占用少，成本低，不需要单独组装天线，不易接触损坏，整机组装方便，但会牺牲性能。缺点是单天线场形难以圆形，插入损坏高，效率相对较低，易受主板干扰；只适用于蓝牙等单频段，wifi；不同批次的PCB天线性能会有一定的偏差。
图4 各种外部天线
天线直接焊接（ANT）引脚、IPEX接口或者SMA接口来连接外置天线，IPEX天线接口和SMA作为射频电路和天线的接口，天线接口被广泛应用于无线局域网相关产品的单板上。
弹簧天线很多，FPC外部天线，如天线、短胶棒天线、长弯天线、吸盘天线等。外部天线的优点是场地类型可以更好地控制，插入损坏低，信号方向方向好，效率高，抗干扰能力强，可以减少主板上的干扰，不需要太多的调试匹配，如果无线收发设备和外部天线不匹配，也可以直接更换外部天线，无需更换PCB板；缺点是成本高，组装麻烦。
成都亿百特E以73系列蓝牙模块为例.4G对比不同的天线类型。
图5 成都亿百特公司E73系列模块
| 序号 |
参数名称 |
E73-2G4M04S1A |
E73-2G4M04S1B |
E73-2G4M08S1C |
E73-2G4M04S1D |
| 1 |
射频芯片 |
nRF52810 |
nRF52832 |
nRF52840 |
nRF51822 |
| 2 |
品牌 |
NORDIC |
NORDIC |
NORDIC |
NORDIC |
| 3 |
模块尺寸 |
17.5*28.7mm |
17.5*28.7mm |
13*18mm |
17.5*28.7mm |
| 4 |
工作频段 |
2.379~2.496GHz |
2.379~2.496GHz |
2.360~2.5GHz |
2.379~2.496GHz |
| 5 |
内核 |
ARM Cortex-M4 |
ARM Cortex-M4F | ARM Cortex-M4 |
ARM Cortex-M0 |
| 6 |
支持协议 |
BLE 4.2/5.0 |
BLE 4.2/5.0 |
BLE 4.2/5.0 |
BLE 4.2/5.0 |
| 7 |
FLASH |
192KB |
512KB |
1024KB |
256KB |
| 8 |
RAM |
24KB |
64KB |
256KB |
16KB |
| 9 |
供电电压 |
1.8V~3.6V DC，推荐3.3V |
1.8V~3.6V DC，推荐3.3V |
1.8V~3.6V DC，推荐3.3V |
1.8V~3.6V DC，推荐3.3V |
| 10 |
通信电平 |
3.3V |
3.3V |
3.3V |
3.3V |
| 11 |
实测距离 |
100m，晴朗空旷，最大功率，天线增益5dBi，高度2.5m，1M空中速率 |
100m，晴朗空旷，最大功率，天线增益5dBi，高度2.5m，1M空中速率 |
120m，晴朗空旷，最大功率，天线增益5dBi，高度2.5m，1M空中速率 |
100m，晴朗空旷，最大功率，天线增益5dBi，高度2.5m，1M空中速率 |
| 12 |
发射功率 |
最大4dBm |
最大4dBm |
最大8dBm |
最大4dBm |
| 13 |
接收灵敏度 |
-95dBm@1Mbps |
-95dBm@1Mbps |
-103dBm@125kbps,-95dBm@1Mbps |
-96dBm |
| 14 |
接口方式 |
IPEX/PCB，默认PCB |
IPEX/PCB，默认PCB |
陶瓷天线 |
IPEX/PCB，默认PCB |
表1 E73系列模块电气参数对比图
由表1可知，E73-2G4M04S1A、E73-2G4M04S1B、E73-2G4M04S1D兼容的是IPEX天线和PCB天线，默认接口都是PCB天线，E73-2G4M08S1C使用的是陶瓷天线。
由上表可以很清晰的看出E73-2G4M04S1A、E73-2G4M04S1B、E73-2G4M08S1C、E73-2G4M04S1D之间的区别，首先四个型号采用不同的芯片方案，尺寸和功率E73-2G4M04S1A、E73-2G4M04S1B和E73-2G4M04S1D是一样的，E73-2G4M08S1C稍有差异；但在相同的测试条件下，但从传输距离来讲，E73-2G4M08S1C相对于E73-2G4M04S1A、E73-2G4M04S1B和E73-2G4M04S1D这3个型号之间传输距离稍好，发射功率也会稍大一些。
，E73-2G4M08S1C发射功率为8dBm，相对于别的蓝牙模块来说，功率会大一些，所以传输距离相比于别的蓝牙产品传输距离稍远。
接入外置天线，传输距离肯定相对于板载天线，传输距离肯定会更远一些。若考虑要体积和安装的需求，同时传输距离也在可接受范围之内，板载的PCB天线或者陶瓷天线更受青睐。但是决定一个无线收发设备不仅仅是传输距离这项参数，更多的是产品的性能，以及在不同使用环境下的不同应用。所以不管是对于E73系列，还是对于成都亿佰特的其他蓝牙、ZigBee、GPRS产品，都有其必要的使用环境，可根据自身项目的需求来选择不同的2.4GHz天线。