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GPS天线类型及用途概述

GPS天线类型及用途概述

电子资讯|Electronic information|

2024-02-20 14:39:46 793

GPS天线是一种用于接收全球定位系统（GPS）卫星信号的装置，通过接收来自卫星的信号并将其转换成电信号，以确定接收器位置和精确时间的设备。 GPS天线通常用于导航、定位、测量和定时等应用领域，为各种设备和系统提供精准的位置和时间信息。

GPS天线的分类

1.从极化方式上GPS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，GPS天线都会采用圆形极化和线性极化。

2.从放置方式上GPS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GPS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，GPS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GPS的应用会越来越普遍。而汽车的外壳，特别是汽车防爆膜会GPS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来说是非常有必要的。

3.从供电方面又分有源和无源。

外置式GPS为有源天线，比方华信天线的GPS外置式天线基本上就属于有源天线。那无源天线就是不含LNA放大器，只是天线本体。

GPS天线的作用：

将卫星发射出来的电磁波转换成电流，由于GPS信号是圆极化波，所以所有的天线都是圆极化工作方式。GPS天线按位置分为内置和外置天线，其中内置天线又分无源天线和有源天线。

1、无源天线

如平板式天线，主要是陶瓷介质，大多是正方型设计，尺寸有25*25到12*12MM，面积越大，共振频率越高，由于不要电源供电，所以叫无源天线。

银层：

陶瓷天线的表面银层可以影响天线的共振频率,理想的频点是1574.42MHZ,在时间制作中可以调整银面形状来调频点.

陶瓷片：

陶瓷粉末的好坏和烧结工艺直接影响它的性能,市面上的陶瓷片尺寸主要有25*25,18*18,15*15 12*12等.陶瓷片的面积越大,共振的频率越高.

2、有源天线

顾名思义就是要供电的天线模块,是由陶瓷天线、LNA（低噪声信号模块）、线缆、接头组成、外加一个密封防水圈。

LNA：

是将信号放大和滤波，前级LNA的增益必须配合后级LNA的增益，GSC3F（SIRF公司产品）要求信号的输入前总增益不得超过29DB，否则信号产生过饱和自激。

线缆：

选择上要求阻抗匹配，阻抗一般为50欧姆。

有源天线的特点：高增益、抗干扰性强，如何选择用有源天线还是无源天线呢？

A、如果芯片内有LNA，建议用无源，如果无，则要有源天线，关键是芯片的天线输入脚能不能馈电

B、有源天线大，可以做外接天线。

3、螺旋式天线

就是由4条特定弯曲的金属条组成，不需要任何接地，具有微波天线和垂直天线的特性，使天线任何方向都有3DB的增益，具有360度的接收能力。

螺旋式天线特点：

A、如果地面干扰源较多，不适应用，因为天线有全向接收能力，会将干扰源的信号也放大，干扰了卫星信号。

B、现在的螺旋天线引进了巴仑电路，增强了抗干扰性，但是价格偏高。

GPS天线参数（有源天线）

A、工作频率：1575.42MHZ（可偏2M）

B、输入阻抗：50欧姆

C、VSWR小于或等于1。5

D、带宽：正负5MHZ

E、增益：26DBM

F、躁声值：1.5DB

GPS天线的接口

SMA，又叫反极性公头，就是内部有螺纹，中间是触点为针，这是最常用的，标准的SMA接口是有两个器件组合用，一公一母，如公的接口是内螺纹+针，那么母的接口就要外螺纹+孔GPS天线类型和特点焊在主板上（母插座），接天线（公天线）还有一种叫RP-SMA，是与上面相反，它是外螺纹+针，内螺纹+孔。

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