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影響GPS定位器天線性能的主要因素說明

定位技術(shù)

2020年09月08日

影響GPS定位器天線性能的主要是以下幾個方面?


1.陶瓷片材:陶瓷粉的質(zhì)量和燒結(jié)工藝直接影響其性能,市場上使用的主要陶瓷片為25×25、18×18、15×15和12×12。陶瓷片面積越大,介電常數(shù)越大,諧振頻率越高,驗(yàn)收效果越好,大部分陶瓷片采用方形設(shè)計(jì),以保證XY方向的共振基本相同,從而達(dá)到均勻星體收集的效果。


2.銀層:陶瓷天線表面的銀層會影響陶瓷天線的諧振頻率,GPS陶瓷芯片的理想頻率點(diǎn)精確降至1575.42MHz,但天線頻率點(diǎn)對周圍環(huán)境非常脆弱,尤其是在整機(jī)組裝時(shí),需要通過調(diào)整鍍銀層的形狀來調(diào)整頻率點(diǎn),使頻率點(diǎn)保持在1575.42MHz,因此,在購買天線時(shí),GPS制造商必須與天線制造商合作,提供整機(jī)樣品供測試。


3.饋點(diǎn):陶瓷天線通過饋電點(diǎn)采集諧振信號并發(fā)送到后端,由于天線的阻抗匹配,饋電點(diǎn)不在天線的正中心,而是在XY方向進(jìn)行小調(diào)整,這種阻抗匹配方法簡單,不增加成本,只在單軸方向運(yùn)動稱為單偏移天線,在兩個方向上移動稱為雙偏置。


4.放大電路:陶瓷天線的PCB形狀和面積。由于GPS具有接觸和反射的特性,當(dāng)背景為7cm×7cm不間斷接地時(shí),貼片天線的效率可以得到充分發(fā)揮。雖然受到外觀結(jié)構(gòu)等因素的限制,但盡量保持相同的面積和均勻的形狀。放大器電路增益的選擇必須與后端LNA增益配合,這要求輸入信號的總增益不超過29 dB,否則信號過飽和將產(chǎn)生自激。

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GPS定位器的天線有四個重要參數(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)對不同方向的信號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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