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GPS天线的设计与工程应用学习心得

发布时间:2018-08-07 23:12:36 浏览次数:1377 编辑 : 欧源通天线厂家

GPS天线的设计与工程应用学习心得目前使用的GPS天线有两种:贴片天线和贴片天线。由于GPS信号的右圆极化传输,线性极化的芯片天线无法与圆极化贴片天线进行比较。影响贴片天线性能的因素有:

1、陶瓷片和陶瓷粉的质量和烧结工艺直接影响其性能。目前使用的陶瓷板主要是25×25, 18×18, 15×15, 12×12。陶瓷板面积越大,介电常数越大,谐振频率越高。陶瓷板大多为方形设计,以保证XY方向的共振基本一致,从而达到均匀的集星效果。

2、贴片天线表面的银表面、银层会影响天线的谐振频率。理想的GPS陶瓷芯片频率点准确地落在1575.42MHz,但天线频率点很容易受到周围环境的影响。

3、在馈电点,贴片天线通过馈电点收集共振信号并将其发送到后端。此外,由于频率漂移的问题,馈电点一般不在天线的正中心,而是在XY方向上稍微调整。

GPS天线的设计心得

由于GPS信号非常微弱,仅为-160dBm(GSM信号强度为-9dBm~-102dBm)。因此,LNA部分直接制作在天线支承板的背面,需要外部电源,这是最常用的有源天线。影响有源天线的主要因素:

1、PCB形状和贴片天线面积。由于GPS具有触地回弹的特点,当背景为7cm×7cm的不间断地面时,可以充分发挥贴片天线的效率。虽然受到外部结构和其他因素的限制,但尽量保持相同的面积和均匀的形状。

2、增益选择LNA。有源天线的LNA增益选择必须与后端LNA增益匹配。SIRF的GSC3F要求在信号输入之前的总增益不应超过29分贝,否则信号过饱和将产生自激。

有源天线有四个重要参数:增益、驻波比、噪声系数和轴比。特别是,个人强调轴比,这是一个重要的指标来衡量信号增益差异之间的不同方向。由于卫星是随机分布在半球的天空,重要的是要确保天线在所有方向上都是敏感的。轴比受天线性能、外部结构、内部电路和电磁干扰的影响。

天线组件的位置也是非常重要的。在PND的早期阶段,大多采用外接天线。此时,天线基本上与整机内部隔绝,电磁干扰对其影响不大,而恒星的收集效果很好。如今,随着小型化的趋势,GPS天线大多内置于其中。此时,天线必须位于所有金属器件之上,并且外壳必须电镀和接地良好,远离EMI干扰源,如CPU、SDRAM、SD卡、晶体振荡器、DC / DC。

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