天線作為GPS設(shè)備中重要的接納電子器件,它具備的作用就仿佛人的“耳朵里”;是將通信衛(wèi)星消息推送出去的電磁波動能轉(zhuǎn)換成電子元件可剖析的電總流量。因此天線的性能好壞將馬上關(guān)系到GPS全部機械設(shè)備的產(chǎn)品性能。
目前GPS系統(tǒng)擴大開放民用型手機上手機定位系統(tǒng)主要是美國GPSL1band,管理處頻率段1575.42MHz;俄羅斯GLONASSL1band,管理處頻率段1602.5625MHz;中國北斗B1band,1561.098MHz這種。GPS天線在調(diào)整的狀況下,小規(guī)格型號的陶瓷天線上一般僅有確保兼容2個頻段(一般手機app上也是多選2);無法確保此外兼容3個頻段。這就務(wù)必我們在調(diào)整的狀況下就明確好顧客滿意度;明確是運用單GPS或北斗定位系統(tǒng)系統(tǒng)軟件;或者采用GPS+北斗定位系統(tǒng)系統(tǒng)軟件、GPS+GLONASS等2組構(gòu)成的方式。那般調(diào)整的狀況下?lián)碛嘘P(guān)鍵,性能才能夠 。
GPS天線的種類:從安裝方式上分為外接天線和嵌入天線;供配電系統(tǒng)方式上分為有源天線和人體感應(yīng)器天線;從電極化方式上分為垂直極化和圓極化。
一、陶瓷PATCH天線結(jié)構(gòu)
1、陶瓷片:
陶瓷粉狀的好壞以及煅燒法馬上傷害它的性能。現(xiàn)目前市面上運用的陶瓷片主要是2525、1818、1515、1212、9*9。陶瓷片占地面積越大,相對性相對介電常數(shù)越大,其共振頻率越高,接納預(yù)期效果越好;陶瓷片的厚薄對天線性能也會發(fā)生非常大的傷害,室內(nèi)空間設(shè)計容許的情況下提議選擇4mm的厚薄。
2、銀層:
陶瓷天線表面銀層可以 傷害天線共振頻率。理想的GPS陶瓷片頻率段落在1575.42MHz,但天線頻率段非常容易遭到周邊污染環(huán)境,尤其是安裝在全部機械設(shè)備內(nèi),盡量依據(jù)調(diào)整銀面涂層造型設(shè)計,來調(diào)節(jié)頻率段再度保持在1575.42MHz。因此GPS全部機械設(shè)備生產(chǎn)商在購買天線時一定要互相配合天線生產(chǎn)商,給與全部機械設(shè)備樣品進(jìn)行檢驗。
3、饋點:
陶瓷天線依據(jù)饋點收集共震信號并發(fā)送至后端工程師。由于天線配對電阻器的原因,饋點一般并并不是在天線的中間,絕大多數(shù)都是單偏或雙偏的方法。
二、人體感應(yīng)器天線在大伙兒產(chǎn)品上的運用提議
1、大伙兒的GPS模塊上均嵌入18dBm增益值的GPSLNA,可以 馬上將陶瓷化學(xué)物質(zhì)的人體感應(yīng)器天線電弧焊接電焊焊接在控制模塊GPS_ANTPIN腳處運用。產(chǎn)品布局調(diào)整的狀況下,GPS陶瓷天線朝上置放;控制模塊可以 放入PCB的另一面。那般就可以確保GPS_ANTPIN到天線焊層走線盡可能短。
2、匹配電路;倘若天線焊層離控制模塊的GPS_ANTPIN腳十分近,那么可以不預(yù)埋件匹配電路。倘若由于結(jié)構(gòu)等其他原因造成 GPS天線繞開控制模塊GPS_ANTPIN,那么提議預(yù)埋件pi型匹配電路??刂颇KGPS_ANTPIN到GPS天線焊層正中間走線盡量做50歐姆特性阻抗控制;如果是實木復(fù)合板,提議特性阻抗線走L1層,L2層鏤空雕花隔斷參考L3的地。2實木多層板走線圖形界限可以 參考GSM天線一部分走線圖形界限。
3、天線下面別布線并做漏銅處理做天線的正垂面;見下邊的圖:
4、天線周邊無須有電磁干擾,尤其是DCDC等電子器件;除此之外周邊也無須有比GPS天線高的金屬復(fù)合材料電子器件:如下圖:
三、有源天線
1、有源天線構(gòu)造與產(chǎn)品,見下邊的圖:
白框中GPS有源天線組成一部分為:陶瓷天線、聲表濾波器、低噪聲運放電路、頻射電纜、RF聯(lián)接頭。在這其中低噪聲運放電路是將信號進(jìn)行變金剛級過慮的一部分。
2、PCB規(guī)格型號對天線性能的傷害:
安裝陶瓷天線的PCB模樣及占地面積。由于GPS有觸地反跳的特性,當(dāng)狀況是7cm×7cm無間斷路面時,patch天線的高效率可以 充分運用到。雖然受外觀結(jié)構(gòu)等因素制約,但盡量保持十分的占地面積且模樣均勻。除此之外運放電路增益值的選擇盡量互相配合后端工程師LNA增益值;一般不建議有源天線增益值超過29dBm,要不然信號飽合很有可能會導(dǎo)致 諧振電路。
3、內(nèi)外接天線兼容和供配電系統(tǒng)處理;
參考電路是Air800控制模塊的單片機開發(fā)板M4,R5和R6是為了更好地能夠更好地兼容陶瓷PATCH天線和有源天線做的共PAD兼容方案設(shè)計;L6和C38是有源天線供配電系統(tǒng)開關(guān)電源電路帶通濾波器。電路設(shè)計圖一部分。
4、GPS模塊運用外接天線時的供配電系統(tǒng)處理。
四、GPS天線型號規(guī)格挑選提議
1、在智能終端結(jié)構(gòu)室內(nèi)空間設(shè)計容許,能夠 統(tǒng)一保證GPS天線臉朝上的安裝運用狀況;并且周邊沒有很大的金屬復(fù)合材料物件遮擋的情況下,提議運用GPS陶瓷天線,在室內(nèi)空間設(shè)計容許的情況下盡量選擇大空間的陶瓷天線。
2、在不能保證智能終端運用狀況,且室內(nèi)空間設(shè)計受限制:比如手機,帶定位功效的工牌;提議運用FPC天線
3、在建立智能終端安裝環(huán)境惡劣,并且對GPS性能有較高要求的;提議運用GPS有源天線
4、在不能保證產(chǎn)品安裝運用狀況,但是室內(nèi)空間設(shè)計不受限制,還能夠選擇相近GSM的外置桿狀天線。
五、在找天線生產(chǎn)商調(diào)整陶瓷PATCH天線時,對天線生產(chǎn)商的要求
1、VSWR:GPS天線工作標(biāo)準(zhǔn)電壓駐波比一般要求調(diào)為1.5左右
2、Efficiency:效率高一般要求在40%左右
3、AverageGain:平均值增益值要求在-0.5dB
4、OTA:一般天線廠大部分不具備GPS天線OTA接口測試,天線調(diào)整好后可以 以實際數(shù)據(jù)處理做標(biāo)準(zhǔn)來考慮;一般大伙兒GPS測評時要求是:可以用以定位通信衛(wèi)星粒數(shù)超出6顆以上,強的信號在45dB/Hz左右,要有3通訊衛(wèi)星信號超出40dB/Hz。
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