LoRa天线的频段范围选择需综合考虑地区法规、物理特性、应用场景三大核心因素，以下为系统化分析：
一、全球主流频段分配（法规主导）
LoRa采用免许可的Sub-GHz ISM频段，但各国频谱管理政策差异显著，频段选择首要遵循当地法规：
欧洲：863–870 MHz(ETSI EN 300 220标准)，中心频率868 MHz，EIRP上限14 dBm，占空比限制≤1%
北美：902–928 MHz(FCC Part 15.247标准)，中心频率915 MHz，允许高功率(30 dBm)，无严格占空比限制
中国：
470–510 MHz(主流频段)：最大功率17 dBm，适用于智慧城市、环境监测
779–787 MHz：发射功率限值10 dBm，应用较少
注：433 MHz非主流频段，存在使用限制
亚太其他地区：
日本/韩国：920–928 MHz(ARIB T108标准)
澳大利亚：915–928 MHz(ACMA规范)
印度：865–867 MHz(WPC规范)
关键法规差异：
欧洲强制占空比限制(0.1%-1%)，北美采用跳频抗干扰
中国470MHz频段要求单次发射≤5秒，功率≤50mW
二、频段物理特性与性能权衡
不同频段的传播损耗、穿透力、数据速率直接影响应用效果：
| 频段 | 穿透能力 | 覆盖距离 | 数据速率 | 适用场景 |
|---|---|---|---|---|
| 433 MHz | 极强 | 中短距离 | 低 | 室内密集障碍物环境 |
| 470 MHz | 强 | 中长距离 | 中等 | 城市密集区（穿墙优） |
| 868 MHz | 中等 | 长距离 | 中等 | 欧洲工业物联网 |
| 915 MHz | 较弱 | 超长距离 | 高 | 郊区/农田广覆盖 |
科学依据：
低频段(如470MHz)波长更长，绕射能力更强，在复杂城市环境中路径损耗更低
高频段(如915MHz)可用带宽更宽，支持更高数据速率，但易受建筑物衰减影响
三、应用场景驱动的选型案例
智慧城市（中国）：
频段：470–510 MHz
优势：强穿透力保障楼宇内水表/电表通信，电池寿命>10年
案例：2000亩农田灌溉系统，节点间距1.5km，470MHz模块实现3年超长续航
农业监测（北美）：
频段：902–928 MHz
优势：30dBm高功率支持15km半径覆盖，适应开阔地形
矿井监控（特殊环境）：
频段：915 MHz(优于433MHz)
依据：巷道仿真显示915MHz衰减更低，传输距离提升40%
智能家居（全球）：
频段：433 MHz(低成本高穿透)或868/915 MHz(平衡速率与距离)
四、天线设计的关键参数
选定频段后，天线需满足以下性能指标：
带宽：通常支持824–960 MHz宽频设计(如SX1276芯片)，但实际工作频点需匹配本地法规
增益：2–4 dBi(全向天线)，高增益定向天线可达8 dBi(需配合功率合规)
驻波比（VSWR） ：<2.0.反射系数<-10 dB，确保能量高效辐射
阻抗：标准50Ω，匹配主流LoRa模块
合规警示：
高增益天线可能推升EIRP超标(如欧洲限14dBm)，需调整发射功率
日本要求LoRa功率≤13dBm，美国/加拿大≤22dBm
五、未来趋势与选型建议
多频段兼容设计：新型模块(如SX1276)支持137–1020 MHz全频段，通过寄存器切换适配区域
软件定义无线电（SDR） ：动态调整频点规避干扰，提升网络可靠性
总结：LoRa天线频段无全球统一标准， 470–510MHz（中）、863–870MHz（欧）、902–928MHz（美） 为三大主流选择，需严格遵循区域法规，并结合穿透需求、数据速率、覆盖范围综合优化。
