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楊先生

深圳龍華老友成工業園2棟2樓

 

GPS天線原理與應用二
  • 作者:
  • 來源:
  • 日期 : 2020-04-02

影響GPS天線性能的主要是以下幾個方面:   
       1、陶瓷片:陶瓷粉末的好壞以及燒結工藝直接影響它的性能?,F市面使用的陶瓷片主要是25×25、18×18、15×15、12×12。陶瓷片面積越大,介電常數越大,其共振頻率越高,接受效果越好。陶瓷片大多是正方形設計,是為了保證在XY方向上共振基本一致,從而達到均勻收星的效果。   
       2、銀層:陶瓷天線表面銀層可以影響天線共振頻率。理想的GPS陶瓷片頻點準確落在1575.42MHz,但天線頻點非常容易受到周邊環境影響,特別是裝配在整機內,必須通過調整銀面涂層外形,來調節頻點重新保持在1575.42MHz。因此GPS整機廠家在采購天線時一定要配合天線廠家,提供整機樣品進行測試。   
       3、饋點:陶瓷天線通過饋點收集共振信號并發送至后端。由于天線阻抗匹配的原因,饋點一般不是在天線的正中央,而是在XY方向上做微小調整。這樣的阻抗匹配方法簡單而且沒有增加成本。僅在單軸方向上移動稱為單偏天線,在兩軸均做移動稱為雙偏。  
       4、放大電路:承載陶瓷天線的PCB形狀及面積。由于GPS有觸地反彈的特性,當背景是7cm×7cm無間斷的大時,patch天線的效能可以發揮到極致。雖然受外觀結構等因素制約,但盡量保持相當的面積且形狀均勻。放大電路增益的選擇必須配合后端LNA增益。Sirf的GSC3F要求信號輸入前總增益不得超過29dB,否則信號過飽和會產生自激。
       GPS天線有四個重要參數:增益(Gain)、駐波(VSWR)、噪聲系數(Noise figure)、軸比(Axial ratio)。其中特別強調軸比,它是衡量整機對不同方向的信號增益差異性的重要指標。

       由于衛星是隨機分布在半球天空上,所以保證天線在各個方向均有相近的敏感度是非常重要的。軸比受到天線性能、外觀結構、整機內部電路及EMI等影響。
       大部分廠家均從國內外采購陶瓷部分,配合設計的放大電路。超級智能終端越來越成為大勢所趨,狹小的空間對配件的大小提出了很高的要求。目前國內的技術只在15×15以上成熟,10×10以上基本成熟。更小的天線就需要進口。

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