作为接收和发送移动信号的主要装置,天线需要具备接收与自己有关的信号,而不能接收无关的信号的特性,同时天线还要把信号发送到特定的方向上,实现特定的覆盖的特点,同时不同的地点需要达到不同的覆盖要求,这些都与天线的以下基础知识有关:
天线输入端信号电压与信号电流之比,称为天线的特性阻抗,天线的特性阻抗与天线的结构、尺寸以及工作波长有关,当天线完成后,其阻抗已经决定,同样馈线也有阻抗,馈线的阻抗是指传输线上各处的电压与电流的比值,馈线特性阻抗只与导体直径D和d以及导体间介质的介电常数εr有关,而与馈线长短、工作频率以及馈线终端所接负载阻抗无关。研究阻抗的目的,是为了测试馈线与天线是否匹配,即,当天线与馈线的特性阻抗相等时,我们称它们互相匹配,反之,我们称它们为不匹配,如图5所示。当匹配时,从馈线输出的信号被很好地传递到天线,当不匹配时,来自于馈线的信号部分被反射回去,也就是常说的驻波比偏大。 天线的天线阵列可以通过组合多个天线元件来实现。江西定位精度天线放大器
天线的增益是指天线在某个方向上相对于理想点源天线(即无损耗、无方向性的点源天线)的辐射功率增加量。增益通常用分贝(dB)表示。天线的增益可以通过以下公式计算:增益(dB)=10*log10(辐射功率/参考功率)其中,辐射功率是指天线在特定方向上的辐射功率,参考功率是指理想点源天线在同一方向上的辐射功率。要比较不同天线的增益,可以将它们的增益值进行比较。增益值越大,表示天线在特定方向上的辐射功率增加得越多,天线的性能也更好。但需要注意的是,增益并不是衡量天线性能的指标,还需要考虑其他因素,如频率范围、方向性、波束宽度等。浙江GPS101天线发生器天线的天线选择还需要考虑天线的可调整性和可扩展性等因素。
陶瓷小知识:
陶瓷片:陶瓷粉末的好坏以及烧结工艺直接影响它的性能。现在市面使用的陶瓷片主要有 25x25、18x18、15x15、12x12。陶瓷片面积越大,介电常数越大,其共振频率越高,接受效果越好。陶瓷片大部分是正方形设计,是为了保证在 XY方向上共振基本一致,从而达到均匀收星的效果。
银层:陶瓷天线表面银层可以影响天线共振频率。理想的GPS陶瓷片频点准确落在1575.42MHz,但天线频点非常容易受到周边环境影响,特别是装配在整机内,必须通过调整银面涂层外形,来调节频点重新保持在1575.42MHz。因此GPS整机厂家在采购天线时一定要配合天线厂家,提供整机样品进行测试。
天线馈点:陶瓷天线通过馈点收集共振信号并发送至后端;由于天线阻抗匹配的原因,馈点一般不是在天线的正中而是在X方向上做微小调整;这样的阻抗匹配方法简单而且没有增加成本;在单轴方向上移动称为单偏天线,在两轴均做移动称为双偏。
天线里的放大电路: 承载陶瓷天线的 PCB形状及面积。由于 GPS有触地反弹的特性,当背景是 7cmx7cm无间断大地时,patch天线的效能可以发挥效果好。虽然受外观结构等因素制约,但尽量保持相当的面积且形状均匀。放大电路增益的选择必须配合后端LNA增益。Sirf的GSC3F要求信号输入前总增益不得超过29dB,否则信号过饱和会产生自激。 天线的天线带宽是指其能够工作的频率范围。
天线的带宽是指天线能够工作的频率范围。带宽越宽,天线能够接收或辐射的频率范围越广。评估天线的性能可以通过以下几种方法:实验测量:使用专业的测试设备对天线进行测量,如功率计、频谱分析仪等,可以得到天线的增益、方向性、驻波比等参数。模拟仿真:使用电磁场仿真软件对天线进行模拟分析,可以得到天线的辐射图案、波束宽度等参数。理论计算:根据天线的结构和理论公式,进行计算和推导,可以得到天线的理论性能参数。实际应用测试:将天线应用于实际场景中,通过实际测试和观察,评估天线的性能表现。综合以上方法,可以评估天线的性能,选择适合的天线应用于不同的场景。天线的性能可以通过增加其长度或改变其形状来改善。河北电路天线SAW
天线的增益是衡量天线接收或发送信号能力的指标。江西定位精度天线放大器
波瓣角是定向天线常用的一个很重要的参数,在出厂时已经确定,波瓣宽度越窄,方向性越好,作用距离越远,抗干扰能力越强。其中水平平面的波瓣角越大,在扇区交界处的覆盖越好,但当提高天线倾角时,也越容易发生波束畸变,形成越区覆盖。角度越小,在扇区交界处覆盖越差。提高天线倾角可以在一定程度上改善扇区交界处的覆盖,而且相对而言,不容易产生对其他小区的越区覆盖。在市中心基站由于站距小,天线倾角大,应当采用水平平面的半功率角小的天线,郊区选用水平平面的波瓣角大的天线,常见的水平波瓣角有45°,60°,90°等。垂直平面的波瓣角定义了天线垂直平面的波束宽度。垂直平面的半功率角越小,偏离主波束方向时信号衰减越快,越容易通过调整天线倾角准确控制覆盖范围。常见的垂直波瓣角有48°,33°,15°,8°。 江西定位精度天线放大器