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影響GPS天線性能的主要有哪幾方面?

 更新時(shí)間:2012-03-13 點(diǎn)擊量:8476
  GPS就是通過接受衛(wèi)星信號(hào),進(jìn)行定位或者導(dǎo)航的終端。而接受信號(hào)就必須用到天線。GPS衛(wèi)星信號(hào)分為L1和L2,頻率分別為1575.42MHZ和1228MHZ,其中L1為開放的民用信號(hào),信號(hào)為圓形極化。信號(hào)強(qiáng)度為166-DBM左右,屬于比較弱的信號(hào)。這些特點(diǎn)決定了要為GPS信號(hào)的接受準(zhǔn)備專門的天線。
  
  影響GPS天線性能的主要是以下幾個(gè)方面
  
  1、陶瓷片:陶瓷粉末的好壞以及燒結(jié)工藝直接影響它的性能?,F(xiàn)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(shù)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(shè)計(jì),是為了保證在XY方向上共振基本一致,從而達(dá)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(diǎn)準(zhǔn)確落在1575.42MHz,但天線頻點(diǎn)非常容易受到周邊環(huán)境影響,特別是裝配在整機(jī)內(nèi),必須通過調(diào)整銀面涂層外形,來調(diào)節(jié)頻點(diǎn)重新保持在1575.42MHz。因此GPS整機(jī)廠家在采購天線時(shí)一定要配合天線廠家,提供整機(jī)樣品進(jìn)行測試。
  
  3、饋點(diǎn):陶瓷天線通過饋點(diǎn)收集共振信號(hào)并發(fā)送至后端。由于天線阻抗匹配的原因,饋點(diǎn)一般不是在天線的正中央而是在XY方向上做微小調(diào)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(dòng)稱為單偏天線,在兩軸均做移動(dòng)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(dāng)背景是7cm×7cm無間斷大地時(shí),patch天線的效能可以發(fā)揮到*。雖然受外觀結(jié)構(gòu)等因素制約,但盡量保持相當(dāng)?shù)拿娣e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(hào)輸入前總增益不得超過29dB,否則信號(hào)過飽和會(huì)產(chǎn)生自激。
  
  GPS天線有四個(gè)重要參數(shù):增益(Gain)、駐波(VSWR)、噪聲系數(shù)(Noisefigure)、軸比(Axialratio)。其中特別強(qiáng)調(diào)軸比,它是衡量整機(jī)對(duì)不同方向的信號(hào)增益差異性的重要指標(biāo)。由于衛(wèi)星是隨機(jī)分布在半球天空上,所以保證天線在各個(gè)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(jié)構(gòu)、整機(jī)內(nèi)部電路及EMI等影響。
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