GPS就是通过接受卫星信号,进行定位或者导航的终端。而接受信号就必须用到天线,GPS卫星信号分为L1和L2,频率分别为。信号强度为-125~-130dBm左右,属于比较弱的信号。这些特点决定了要为GPS信号的接受准备专门的天线。
绝大部分GPS天线为右旋极化陶瓷介质,其组成部分为陶瓷天线、低音信号模块、线缆、接头。其中陶瓷天线也叫无源天线、介质天线、PATCH,它是GPS天线的he心技术所在。一个GPS天线的信号接受能力,大部分取决与其陶瓷部分的成分配料如何。低噪声信号模块也称为LNA,是将信号进行放大和滤波的部分。其元器件选择也很重要,否则会加大GPS信号的反射损耗,以及造成噪音过大。线缆的选择也要以降低反射为标准,保证阻抗的匹配。 天线的天线选择还需要考虑天线的重量和尺寸等因素。武汉增益天线测试软件
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。 叠层天线设计天线的天线增益可以通过增加天线长度或使用增益天线来提高。
天线(antenna)是一种变换器,它把传输线上传播的导行波,变换成在无界媒介(通常是自由空间)中传播的电磁波,或者进行相反的变换。在无线电设备中用来发射或接收电磁波的部件。无线电通信、广播、电视、雷达、导航、电子对抗、遥感、射电天文等工程系统,凡是利用电磁波来传递信息的,都依靠天线来进行工作。此外,在用电磁波传送能量方面,非信号的能量辐射也需要天线。一般天线都具有可逆性,即同一副天线既可用作发射天线,也可用作接收天线。
天线的频率范围取决于其设计和用途。不同类型的天线适用于不同的频率范围。常见的天线类型包括:短波天线:适用于低频和中频范围,如AM广播和短波通信。VHF/UHF天线:适用于较高的频率范围,如无线电和电视广播。微波天线:适用于更高的频率范围,如雷达和卫星通信。不同频率的天线之间的区别在于它们的设计和性能特点。例如,较低频率的天线通常较大,而较高频率的天线可以更小巧。此外,不同频率的天线还可能具有不同的辐射模式、增益和方向性。因此,选择适合特定频率范围的天线是确保良好信号接收和传输的关键。天线的天线选择还需要考虑天线的成本和可靠性等因素。
天线的安装位置和方向对性能有很大的影响。以下是一些常见的影响因素:高度和位置:天线的高度和位置会影响信号的传播范围和覆盖区域。通常情况下,天线安装在较高的位置可以提供更好的信号覆盖范围。障碍物:天线周围的障碍物,如建筑物、树木、山脉等,会阻碍信号的传播。因此,天线应尽可能避开这些障碍物,以获得更好的信号质量。方向性:天线的方向性决定了信号的辐射范围和接收范围。不同类型的天线具有不同的方向性特点,如定向天线、全向天线等。根据具体的需求,选择适合的天线方向性可以提高信号的接收和传输效果。天线类型:不同类型的天线适用于不同的应用场景。例如,室内天线适用于室内环境,室外天线适用于室外环境。选择适合的天线类型可以提高性能和覆盖范围。总之,天线的安装位置和方向对性能有重要影响。正确选择和安装天线可以提高信号的质量和覆盖范围,从而提高通信和接收效果。天线的长度通常与所接收或发送的信号的波长相关。叠层天线设计
天线的设计和形状会影响其接收或发送信号的效果。武汉增益天线测试软件
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。 武汉增益天线测试软件