GPS天線

目 錄

ont color="#b2b2b2">         1分類

         2性能

          3選擇

分類

　?、睆臉O化方式上GPS天線分為垂直極化和圓形極化。

　　以現(xiàn)在的技術(shù)，垂直極化的效果比不上圓形極化。因此除了特殊情況，GPS天線都會(huì)采用圓形極化和線性極化。

　?、矎姆胖梅绞缴螱PS天線分為內(nèi)置天線和外置天線。

　　天線的裝配位置也是十分重要。早期GPS手持機(jī)多采用外翻式天線，此時(shí)天線與整機(jī)內(nèi)部基本隔離，EMI幾乎不對(duì)其造成影響，收星效果很好?，F(xiàn)在隨著小型化潮流，GPS天線多采用內(nèi)置。此時(shí)天線必須在所有金屬器件上方，殼內(nèi)須電鍍并良好接地，遠(yuǎn)離EMI干擾源，比如CPU，SDRAM，SD卡，晶振，DC/DC。

　　車載GPS的應(yīng)用會(huì)越來(lái)越普遍。而汽車的外殼，特別是汽車防爆膜會(huì)GPS信號(hào)產(chǎn)生嚴(yán)重的阻礙。一個(gè)帶磁鐵（能吸附到車頂）的外接天線對(duì)于車載GPS來(lái)說(shuō)是非常有必要的。

　　3.從供電方面又分有源和無(wú)源。

　　外置式GPS為有源天線，比方達(dá)伽馬GPS外置式天線基本上就屬于有源天線。那無(wú)源天線就是不含LNA放大器，只是天線本體。

性能

　　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(guò)調(diào)整銀面涂層外形，來(lái)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(gòu)天線時(shí)一定要配合天線廠家，提供整機(jī)樣品進(jìn)行測(cè)試。

　　3、饋點(diǎn)：陶瓷天線通過(guò)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(jiǎn)單而且沒(méi)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(wú)間斷大地時(shí)，patch天線的效能可以發(fā)揮到極致。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(guò)29dB，否則信號(hào)過(guò)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)（Noise figure）、軸比（Axial ratio）。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。

選擇

　　能自行生產(chǎn)GPS陶瓷天線的廠家主要是達(dá)伽馬導(dǎo)航、嘉興佳利電子、佳邦、嘉康電子等廠家。

　　大部分廠家均從國(guó)內(nèi)外采購(gòu)陶瓷部分，配合設(shè)計(jì)的放大電路。

　　超級(jí)智能終端越來(lái)越成為大勢(shì)所趨，狹小的空間對(duì)配件的大小提出了很高的要求。

　　原來(lái)國(guó)內(nèi)的技術(shù)只在15×15以上成熟，10×10以上基本成熟。現(xiàn)在最小可以做到7×7左右，良率會(huì)偏低。

構(gòu)造

　　絕大部分GPS天線為右旋極化陶瓷介質(zhì)，其組成部分為：陶瓷天線、低噪音信號(hào)模塊、線纜、接頭。

　　其中陶瓷天線也叫無(wú)源天線、介質(zhì)天線、PATCH，它是GPS天線的核心技術(shù)所在。一個(gè)GPS天線的信號(hào)接受能力，大部分取決與其陶瓷部分的成分配料如何。

　　低噪聲信號(hào)模塊也稱為L(zhǎng)NA，是將信號(hào)進(jìn)行放大和濾波的部分。其元器件選擇也很重要，否則會(huì)加大GPS信號(hào)的反射損耗，以及造成噪音過(guò)大。

　　線纜的選擇也要以降低反射為標(biāo)準(zhǔn)，保證阻抗的匹配。

注意事項(xiàng)

　　1.GPS不能100%定位,更別相信室內(nèi)定位的鬼話-GPS不像手機(jī)廣播,隨地都能收到訊號(hào),很多東西都會(huì)影響gps收訊,包含天空星分布狀態(tài),大樓, 高架橋,電波,樹葉,格熱紙等,會(huì)影響的東西太多太多了,一般來(lái)說(shuō),從gps位置向上看,能看到天空的面積,就是gps能收到訊號(hào)的面積。

　　2.不要用一兩次,或一兩天,就決定gps的好壞-由于天空衛(wèi)星狀態(tài)每天都不同,也許同一個(gè)地方,上午收訊滿格,但晚上無(wú)法定位,都有可能,也有可能一連好幾天定位狀況都不好。

　　3.比較gps的好壞,必須同時(shí)同地比較-很多人新買gps,都會(huì)說(shuō),我之前用的那顆比較好之類的話,但是這樣說(shuō),不見(jiàn)的正確,因?yàn)槭褂脮r(shí)間地點(diǎn)不同,最后的結(jié)果是差很多的,必須長(zhǎng)期使用,或同時(shí)同地,才能感受兩種gps的不同點(diǎn)。

　　4.GPS收訊強(qiáng)度表,已經(jīng)不足以作為GPS購(gòu)買參考-大家買gps,只會(huì)看在電子地圖中的收訊表,以前可能還蠻準(zhǔn)的,但現(xiàn)在的gps,為了讓收訊表看起來(lái)好看,所以有假訊號(hào),或是仿真的訊號(hào)等等,收訊表確實(shí)很漂亮,但也許定位不準(zhǔn),甚至不能正確顯示也不一定。

　　5.沒(méi)有所謂室內(nèi)定位的gps-基本上室內(nèi)沒(méi)有訊號(hào)就是沒(méi)有訊號(hào),真正室內(nèi)定位,要從cold start開(kāi)始就在室內(nèi),但一樣能定位,才是真正室內(nèi)定位,不過(guò)基本上室內(nèi)定位一點(diǎn)意義也沒(méi)有,因?yàn)槲也粫?huì)在家里導(dǎo)航。

　　6.購(gòu)買gps,不需要以廠牌為購(gòu)買選擇,但可以選擇內(nèi)部使用的芯片-基本上,做gps廠商很多,選擇廠商只是考慮售后服務(wù)而已,并非大廠收訊就一定最好,一般來(lái)說(shuō)相同芯片的gps,不同廠商做,效果不會(huì)有太大的差異,因此選擇gps不選廠牌,可以選擇gps接收芯片。

　　7.到底要用藍(lán)牙,CF gps,還是gps mouse?-一般來(lái)說(shuō),這是見(jiàn)仁見(jiàn)智的問(wèn)題,使用藍(lán)芽或cf,必須擔(dān)心gps or pda隨時(shí)會(huì)沒(méi)電的問(wèn)題,且費(fèi)用較高,不過(guò)可以隨時(shí)隨地導(dǎo)航,使用gps mouse是經(jīng)濟(jì)實(shí)惠收訊又佳,不必?fù)?dān)心電力問(wèn)題,但是有線的困擾。

　　8.定位不準(zhǔn),不見(jiàn)得是GPS的錯(cuò)-基本上定位誤差能在20公尺以內(nèi),都算是好gps了,另外,gps位置沒(méi)有很準(zhǔn)確在路上,原因可能很多,可能收訊不良,造成誤差,可能是地圖數(shù)據(jù)有問(wèn)題,也有可能是路很寬,所以看起來(lái)gps好像穩(wěn)定偏移路面,用久了您就知道是gps還是地圖的問(wèn)題。

　　9.購(gòu)買gps,規(guī)格表僅供參考-gps規(guī)格什么幾秒內(nèi)完成定位,什么幾公尺誤差,靈敏度等等信息,這些都是寫好看的,要真正使用才知道,說(shuō)真的,比較規(guī)格表是浪費(fèi)時(shí)間。 10.使用GPS,不用收通訊費(fèi)-雖然大家都知道了,但是還是有人一直以為要另外收月租費(fèi)。

　　11.當(dāng)?shù)昙艺f(shuō)xxx gps不好時(shí),別太相信-可能是該店家不賣了,或是另外一種東西庫(kù)存較多,推薦您買另外一款gps。 12.GPS能放車內(nèi)就放車內(nèi)-除了外接天線,像gps mouse這一類的東西,能放車內(nèi)就放車內(nèi),因?yàn)間ps雖然有防水,但是長(zhǎng)期放在外面,難免會(huì)有掛點(diǎn)的時(shí)候,而且上下車還要收來(lái)收去,放在外面可是會(huì)被干走的喔,建議慎選格熱紙,或是在格熱紙上剪個(gè)洞,貼上其它東西看起來(lái)就不會(huì)丑了。

　　13.若GPS是新買來(lái)第一次使用,或是已經(jīng)是cold start狀態(tài),請(qǐng)到空曠處定點(diǎn)進(jìn)行車外定位-這樣一來(lái)定位速度比較快,而且比較不會(huì)有一些奇怪的現(xiàn)象,若cold start狀態(tài)下直接上路,即使訊號(hào)都很強(qiáng),但可能到目的地了都無(wú)法定位喔!!這點(diǎn)非常重要,定位完后,再放到車內(nèi),看看車內(nèi)收訊會(huì)不會(huì)比較差,另外單次 gps使用時(shí)間越久,能保存衛(wèi)星數(shù)據(jù)的時(shí)間就越長(zhǎng),若長(zhǎng)期不用,如一~二星期,gps可能會(huì)恢復(fù)到cold start狀態(tài)。 以上是給剛接觸衛(wèi)星導(dǎo)航的各位,希望有這些心理準(zhǔn)備,就比較不會(huì)覺(jué)得衛(wèi)星導(dǎo)航不好用了,基本上,只要能到達(dá)目的地,衛(wèi)星導(dǎo)航對(duì)您來(lái)說(shuō)就是很好用的東西了, 至于有沒(méi)有比較省時(shí),路程有沒(méi)有比較短,都別要求太高了,基本上到一個(gè)陌生的地方,只要能順利到該地就好了,也許路程中會(huì)有一些啼笑皆非的規(guī)劃而多走一些路,但是久而久之,您會(huì)了解現(xiàn)行衛(wèi)星導(dǎo)航的特性,用起來(lái)也就不會(huì)那么不爽了,當(dāng)然地圖廠商還是有待努力,但希望大家能給予廠商適當(dāng)?shù)墓膭?lì),購(gòu)買正版就是最好的支持