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北斗天线主要参数有哪些,影响北斗天线性能的主要原因?

发布时间:2023-11-30 23:26:53 浏览次数:1994 编辑 : 欧源通天线厂家

北斗天线的好坏,直接影响北斗终端的最终性能,如何选择一款合适的北斗天线?北斗天线的主要参数有哪些?影响北斗天线性能的主要有哪些方面?


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一、北斗天线主要参数——分类

⒈极化方式

北斗天线分为垂直极化和圆形极化。  

以现在的技术,垂直极化的效果比不上圆形极化。因此除了特殊情况,北斗天线都会采用圆形极化。  

⒉放置方式

北斗天线分为内置天线和外置天线。  

天线的装配位置也是十分重要。早期手持机多采用外翻式天线,此时天线与整机内部基本隔离,EMI几乎不对其造成影响,收星效果很好。现在随着小型化潮流,北斗天线多采用内置。此时天线必须在所有金属器件上方,壳内须电镀并良好接地,远离EMI干扰源,比如CPU,SDRAM,SD卡,晶振,DC/DC。

车载导航的应用会越来越普遍。而汽车的外壳,特别是汽车防爆膜会北斗信号产生严重的阻碍。一个带磁铁(能吸附到车顶)的外接天线对于车载GPS/北斗导航来说是非常有必要的。


二、北斗天线主要参数——构造


目前绝大部分北斗天线为右旋极化陶瓷介质,其组成部分为:陶瓷天线、低噪音信号模块、线缆、接头。

陶瓷天线也叫无源天线、介质天线、PATCH,它是北斗天线的核心技术所在。一个北斗天线的信号接受能力,大部分取决与其陶瓷部分的成分配料如何。

低噪声信号模块也称为LNA,是将信号进行放大和滤波的部分。

元器件选择也很重要,否则会加大北斗信号的反射损耗,以及造成噪音过大。

线缆的选择也要以降低反射为标准,保证阻抗的匹配。


三、北斗天线主要参数——性能


影响北斗天线性能的主要是以下几个方面 :

1、陶瓷片:陶瓷粉末的好坏以及烧结工艺直接影响它的性能。现市面使用的陶瓷片主要是25×25、18×18、15×15、12×12。陶瓷片面积越大,介电常数越大,其共振频率越高,接受效果越好。陶瓷片大多是正方形设计,是为了保证在XY方向上共振基本一致,从而达到均匀收星的效果。 

2、银层:陶瓷天线表面银层可以影响天线共振频率。理想的北斗陶瓷片频点准确落在1561/1615.68±7MHz2,但天线频点非常容易受到周边环境影响,特别是装配在整机内,必须通过调整银面涂层外形,来调节频点重新保持在1561/1615.68±7MHz2。因此北斗/GPS导航仪整机厂家在采购天线时一定要配合天线厂家,提供整机样品进行测试。 

3、馈点:陶瓷天线通过馈点收集共振信号并发送至后端。由于天线阻抗匹配的原因,馈点一般不是在天线的正中央,而是在XY方向上做微小调整。这样的阻抗匹配方法简单而且没有增加成本。仅在单轴方向上移动称为单偏天线,在两轴均做移动称为双偏。  

4、放大电路:承载陶瓷天线的PCB形状及面积。由于北斗有触地反弹的特性,当背景是7cm×7cm无间断大地时,patch天线的效能可以发挥到极致。虽然受外观结构等因素制约,但尽量保持相当的面积且形状均匀。放大电路增益的选择必须配合后端LNA增益。Sirf的GSC3F要求信号输入前总增益不得超过29dB,否则信号过饱和会产生自激。

北斗天线有四个重要参数:增益(Gain)、驻波(VSWR)、噪声系数(Noise figure)、轴比(Axial ratio)。其中特别强调轴比,它是衡量整机对不同方向的信号增益差异性的重要指标。由于卫星是随机分布在半球天空上,所以保证天线在各个方向均有相近的敏感度是非常重要的。轴比受到天线性能、外观结构、整机内部电路及EMI等影响。


北斗天线的选择及安装时的注意事项

针对不同的应用领域,北斗天线的选择也应有所不同,对一般的北斗用户应该考虑一下因素。一方面考虑天线类型,既是考虑所选择的天线是否满足系统设计中电波覆盖的要求,从全向和定向天线等天线中选择所需要的天线。另一方面考虑天线的电气性能,选择天线电气性能的要求是:选择天线的频率带宽、增益、额定功率等电气指标是否符合系统设计要求。


安装时,北斗天线的安装位置应尽量避开山坡、树林、高层建筑物、铁塔、高压输电线等以防阻挡。天线主波束方向上应有足够的视界,天线正前方应有尽可能宽的视角。一般要求以天线基点为参考,对障碍物最高点所成的夹角小于10度。北斗天线的架设位置应避开风口,以减小天线的风载。在多雷雨地区,天线的架设位置应避开雷击多发地点,天线头应放在架有避雷针避雷范围内。

   

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