影響GPS天線性能的4個因素

Lcom諾通 2024-02-27 08:42:31

GPS天線作爲天線中一個重要的品類,在農業、航空、環境、海運、公共安全和災難救援、鐵路、空間、勘測與繪圖等領域,發揮著很重要的作用。本文將圍繞GPS陶瓷天線,簡要介紹影響其性能發揮的4個因素。

一、陶瓷片

陶瓷粉末的好壞以及燒結工藝直接影響它的性能。現市面使用的陶瓷片主要是25×25mm、18×18mm、15×15mm、12×12mm。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,是爲了保證在XY方向上共振基本一致,從而達到均勻收星的效果。

二、銀層

陶瓷天線表面銀層可以影響天線共振頻率。理想的GPS陶瓷片頻點准確落在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,必須通過調整銀面塗層外形,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。

三、饋點

陶瓷天線從饋點采集共振信號,並將共振信號發送給後端。受天線阻抗匹配影響,饋點通常不位于天線正中間位置,而沿XY方向進行很小的調節。這種阻抗匹配方法既簡便,又不增加費用。僅在單軸方向上移動稱爲單偏天線,在兩軸均做移動稱爲雙偏。

四、放大電路

承載陶瓷天線PCB外形和區域。由于GPS有觸地反彈的特性,當背景是7×7cm無間斷大地時,patch天線的效能可以發揮到極致。盡管受到外觀結構和其他方面的限制,但是要盡可能地保持面積可觀和外形一致。放大電路的增益選擇一定要與後端的LNA增益相配合。Sirf中GSC3F規定,在信號輸入之前,其總增益不大于29dB,否則,信號過飽和將引起自激現象。

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。

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