GPS天线的分类及重要作用

GPS接收天线的作用，是将卫星来的信号的电磁波能量变换成接收机电子器件可摄取应用的电流。

2．1高功率高增益径向线螺旋阵列天线的设计思想 径向线阵列天线最早应用于卫星通信等领域，近年来有学者研究了将其应用于高功率,通常这两个方向为水平（h）和垂直（v）两个方向,由于位于赤道上空的卫星经度与接收地经度一般并不相同,所以卫星发出的水平或垂直极化波到达接收地后极化方向会发生变化,所变化的角度即是所谓的极化角.通常采用的双极化高频头即与此对应,所以在接收不同的卫星时,要转动lnb,即改变极化角以取得最佳的信号.举例讲,欲接收东经76.5度亚太2r某转发器的水平极化信号,在苏州的极化角约为45度,原本高频头上的零刻度应与高频头夹子上的零刻度重合,此时就应将高频头逆时针转过45度（面向锅）,此时高频头信号引出线呈水平向右的状态.若接收卫星经度大于接收地经度,则旋转方向变成顺时针。

我们在市面上看到的GPS的内置天线一般有两种－－平板式天线和四臂螺旋式天线，到底两种天线各有什么优劣呢，让我们来共同了解一下。

平板式天线

平板式天线由于其耐用性和相对地容易制作，所以成了应用最为普遍的一类天线。其形状可以是圆的也可以方的或长方的，如同一块敷铜的印刷电路板。它由一个或多个金属片构成，所以GPS天线最常用的形状是块状结，像个烧饼。由于天线可以做得很小，因此适合于航空应用和个人手持应用。

天线的另一个主要特性，是其的增益图形，即方向性。利用天线的方向性可以提高其抗干和抗多径效应能力。在精确定位中，天线的相位中心的稳定性是个很重要的指标。但是，普通的导航应用中，人们希望用全向天线，至少能接收天线地平以上五度视野内所有天空中的可见卫星信号，但是平板式天线在卫星于天线正上方时，讯号增益才是最大，这就有两个问题：

1、平板的接收范围在平板上方，平板要面向天空，这对于手持以及车载都会带来麻烦，我们可以看到可调角度的CF越来越多，就是因为平板式天线这种特性使得厂家为了有更好的收讯效果才想出来的招。

2、我们知道，虽然我们正头顶上的卫星信号比较好，比较容易锁定，但其实正头顶上的卫星是最没用的，如果没有低角度的卫星，误差会相对较高，精度将会很差。所以基于这些缺点，GPS上也开始使用四臂螺旋式天线。

四臂螺旋式天线

四臂螺旋式天线由四条特定弯曲的金属线条所组成。不需要任何接地。它具备有Zapper天线的特性，也具备有垂直天线的特性。此种巧妙的结构，使天线任何方向都有3dB的增益，增加了卫星讯号接收的时间。四臂螺旋式天线拥有全面向360度的接收能力，因此在与pda结合时，无论PDA的摆放位置如何，四臂螺旋式天线皆能接收，有别于使用平板GPS天线需要平放才能较好的接收的限制。使用此种天线，当卫星出现于地平面上10度时，即可收到卫星所传送的讯号。

但是如果地面接收站附近干扰源较多，则不适用四臂螺旋式天线，因为四臂螺旋式天线具备有水平方向的增益gps天线工作原理，会将噪声一起放大，反而干扰了卫星讯号的接收。但是科技在进步，现在所生产的四臂螺旋式天线能突破多项传统天线的限制。天线是以陶瓷制成，Near-Field极小，约仅有3~5mm，而有些传统天线的Near-Field甚至高达1m。Near-Field愈小，则使用者手持GPS装置时，人体愈不会造成干扰。现在的四臂螺旋式天线的特点还包括完整的巴伦电路(Balun)设计，此设计能隔离天线周边的噪声，因此能容许各种功能的天线并存于极小的空间中而不会互相干扰。对于整合功能日趋多元，且强调轻薄短小的手持式电子产品而言，此特性的重要性不可言喻。

大家看到此处，大概也知道了四臂螺旋式天线的好处了吧，不过四臂螺旋式天线的售价现在还都比较高，所以使用这种天线的GPS大多是手持机中的高端产品，价格相对较高，适用于喜欢手持机的消费者和对定位时间要求比较苛刻的用户。平板式天线性能尚可，价格便宜，对于一般的消费者来说的话更适合一些。

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