
GPS天线的分类
1、GPS天线按极化方式分为垂直极化和圆极化。
垂直极化的效果不如圆极化。因此,除特殊情况外,GPS天线会采用圆极化和线极化。
2. GPS天线按放置方式分为内置天线和外置天线。
天线的装配位置也很重要。早期,大多数 GPS 手机都使用倾斜天线。此时天线与整机内部基本隔离,EMI对其影响不大。卫星接收效果很好。随着小型化的趋势,GPS天线大多内置,此时天线必须首先是金属器件,外壳必须电镀并良好接地,远离EMI干扰源,如CPU、SDRAM、SD卡,晶体振荡器,直流/直流。
车载GPS的应用将会越来越普及。但是汽车的外壳,尤其是汽车的防爆膜,对GPS信号有严重的阻碍。一个带磁铁的外接天线(可以吸附在车顶)对于车载GPS来说是非常必要的。
3、在电源方面,可分为有源和无源。
外置GPS是有源天线,而外置比凡达伽玛GPS天线基本是有源天线。无源天线是没有LNA放大器的天线体。
垂直极化的效果不如圆极化。因此,除特殊情况外,GPS天线会采用圆极化和线极化。
2. GPS天线按放置方式分为内置天线和外置天线。
天线的装配位置也很重要。早期,大多数 GPS 手机都使用倾斜天线。此时天线与整机内部基本隔离,EMI对其影响不大。卫星接收效果很好。随着小型化的趋势,GPS天线大多内置,此时天线必须首先是金属器件,外壳必须电镀并良好接地,远离EMI干扰源,如CPU、SDRAM、SD卡,晶体振荡器,直流/直流。
车载GPS的应用将会越来越普及。但是汽车的外壳,尤其是汽车的防爆膜,对GPS信号有严重的阻碍。一个带磁铁的外接天线(可以吸附在车顶)对于车载GPS来说是非常必要的。
3、在电源方面,可分为有源和无源。
外置GPS是有源天线,而外置比凡达伽玛GPS天线基本是有源天线。无源天线是没有LNA放大器的天线体。
GPS天线性能
影响GPS天线性能的主要因素如下
1、陶瓷芯片:陶瓷粉末的质量和烧结工艺直接影响其性能。市场上使用的陶瓷片主要有25×25、18×18、15×15、12×12。陶瓷片面积越大,介电常数越大,共振频率越高,接受度越好影响。陶瓷芯片多为方形设计,保证XY方向的共振基本一致,从而达到均匀收星的效果。
2、银层:陶瓷天线表面的银层会影响天线的谐振频率。理想的GPS陶瓷芯片频点准确落在1575.42MHz,但天线频点很容易受到周围环境的影响,尤其是整机安装时。必须通过调整镀银层的形状,再次调整频点保持在1575.42MHz。因此,在采购天线时,GPS厂商必须配合天线厂商提供整机样品进行测试。
3、馈点:陶瓷天线通过馈点采集谐振信号,发送到后端。由于天线阻抗匹配,馈电点一般不在天线中心,而是在XY方向略微调整。这种阻抗匹配方法简单,不会增加成本。只在单轴方向移动的称为单相天线,在两个轴方向移动的称为双相天线。
4、放大电路:PCB形状和面积承载陶瓷天线。由于GPS具有触地反弹的特性,当背景为7cm×地面连续7cm时,贴片天线的效率可以最大化。虽然受到外观、结构等因素的制约,但尽量保持面积可观、形状统一。放大电路增益的选择必须与后级LNA增益匹配。 Sirf的GSC3F要求信号输入前的总增益不能超过29dB,否则信号过饱和会引起自激。
GPS天线有四个重要参数:增益、驻波比、噪声系数和轴比。特别强调轴比,这是衡量整机不同方向信号增益差异的重要指标。由于卫星随机分布在半球天空中,因此确保天线在所有方向上具有相似的灵敏度非常重要。轴比受天线性能、外部结构、整机内部电路和EMI影响。
1、陶瓷芯片:陶瓷粉末的质量和烧结工艺直接影响其性能。市场上使用的陶瓷片主要有25×25、18×18、15×15、12×12。陶瓷片面积越大,介电常数越大,共振频率越高,接受度越好影响。陶瓷芯片多为方形设计,保证XY方向的共振基本一致,从而达到均匀收星的效果。
2、银层:陶瓷天线表面的银层会影响天线的谐振频率。理想的GPS陶瓷芯片频点准确落在1575.42MHz,但天线频点很容易受到周围环境的影响,尤其是整机安装时。必须通过调整镀银层的形状,再次调整频点保持在1575.42MHz。因此,在采购天线时,GPS厂商必须配合天线厂商提供整机样品进行测试。
3、馈点:陶瓷天线通过馈点采集谐振信号,发送到后端。由于天线阻抗匹配,馈电点一般不在天线中心,而是在XY方向略微调整。这种阻抗匹配方法简单,不会增加成本。只在单轴方向移动的称为单相天线,在两个轴方向移动的称为双相天线。
4、放大电路:PCB形状和面积承载陶瓷天线。由于GPS具有触地反弹的特性,当背景为7cm×地面连续7cm时,贴片天线的效率可以最大化。虽然受到外观、结构等因素的制约,但尽量保持面积可观、形状统一。放大电路增益的选择必须与后级LNA增益匹配。 Sirf的GSC3F要求信号输入前的总增益不能超过29dB,否则信号过饱和会引起自激。
GPS天线有四个重要参数:增益、驻波比、噪声系数和轴比。特别强调轴比,这是衡量整机不同方向信号增益差异的重要指标。由于卫星随机分布在半球天空中,因此确保天线在所有方向上具有相似的灵敏度非常重要。轴比受天线性能、外部结构、整机内部电路和EMI影响。
GPS天线的构造
大多数GPS天线为右旋极化陶瓷介质,由陶瓷天线、低噪声信号模块、电缆和连接器组成。
陶瓷天线又称无源天线、介质天线、PATCH,是GPS天线的核心技术。 GPS 天线的信号接收能力在很大程度上取决于其陶瓷部分的成分。
低噪声信号模块,又称LNA,是对信号进行放大和滤波的部分。其元器件的选择也很重要,否则会增加GPS信号的反射损耗,造成噪声过大。
电缆的选择也应以减少反射为基础,以保证阻抗匹配。
陶瓷天线又称无源天线、介质天线、PATCH,是GPS天线的核心技术。 GPS 天线的信号接收能力在很大程度上取决于其陶瓷部分的成分。
低噪声信号模块,又称LNA,是对信号进行放大和滤波的部分。其元器件的选择也很重要,否则会增加GPS信号的反射损耗,造成噪声过大。
电缆的选择也应以减少反射为基础,以保证阻抗匹配。