GPS天线文章-ubox

GPS天线文章

作为GPS的最重要的接收部分，它相当于人的耳朵和眼睛. 这是GPS的主窗口. GPS天线的质量与整机的产品性能有关. 这一点特别重要. 首先让我们了解与GPS的关系. 根据瑞士u-blox首席执行官Thomas Seiler先生的研究，全球共有20多种GPS天线. Thomas Seiler先生在GPS天线领域进行了20多年的研究，但是目前根据体积，灵敏度和价格来考虑. 出于综合性能的考虑，建议使用各种标准的陶瓷天线.

飞阳科技的GPS实验室已经在全国50个客户中进行了测试和尝试，最终发现这种看法在当前的5年内不会改变，因此，在此基础上，我们反复强调了GPS客户的选择客户的产品配置. 陶瓷扁平天线的重要性，已形成行业标准的陶瓷片的尺寸为:

25 * 25 * 4mm

GPS天线有无源陶瓷天线，有源陶瓷天线，螺旋天线，PF天线，贴片天线，PCB天线，薄膜印刷PCCB天线

以下主要介绍家用无源陶瓷天线，有源陶瓷天线，用于GPS行业的螺旋天线

无源GPS天线有源GPS天线螺旋GPS全向天线

无源GPS天线

使用无源GPS天线时，由于只有一个陶瓷芯片可以接收来自天空的卫星信号，因此直接连接到模块的RF-IN引脚，这种连接方法结构简单gps有源天线电路，标准25 * 25 * 4陶瓷芯片成本低廉，技术成熟，占地面积小，适用于强调紧凑型GPS导航产品，蓝牙GPS，移动GPS和其他小型GPS消费产品.

此天线的布局是从天线引脚到模块的RF-IN引脚，该导线需要匹配50欧姆阻抗，并且天线附近必须没有电磁干扰，PCB的设计和整机的EMI对设计的要求很高，但是如果精心设计的无源天线GPS产品也具有很好的性能，并且可以节省功耗的方法.

主流无源天线的主要制造商:

台湾*湾: 嘉邦台梦

大*鲁: 正远，秦琴

主动GPS天线

通常用于设备或车载设备，因为该设备通常远离GPS接收模块，考虑到安装的便利性，可能会有超过1米的距离，在这种情况下，我们只能选择有源GPS天线，有源天线需要针对天线长度的信号衰减进行补偿. 一般来说，有两级低噪声放大器（LNA）来放大天线的前端信号，放大后的信号通过电缆输出，电缆同步提供LNA所需的直流电压. 并且由于天线接收的信号在有源天线接收头中完成，信号接收和天线放大完成，并且与GPS设备或其他电气设备相距较远，因此干扰源极小，并且安装由于天线距离的延长，可以将位置选择为非常理想的环境. ，所以在实际使用中，经常会感觉到信号很强，特别是在启动弱信号时. 内部的二次放大也会有一定的增益，启动时间通常会更快，但是由于内部二级LNA. 不同制造商产品的性能也不同. 有源天线的性能主要受陶瓷天线板和LNA的影响，以及天线设计，阻抗匹配和屏幕频谱测试，天线微调和输出线端子的影响.

主流有源天线的主要制造商:

品牌主要包括米兹米，松下，台梦，佳邦

国内品牌主要有正远，禅琴

GAMIN船用GPS天线

除了普通天线的性能要求外，船用天线的另一种特殊的有源天线还需要具有耐酸碱性能和耐盐雾性，良好的密封性能，抗风浪能力，这是由于海. 信号优良gps有源天线电路，灵敏度要求不高，可靠性高为王. 目前，船用高端天线主要是GARMIN和YAMAHA，由于船用天线尺寸大，PCB反射面积大，整体增益高，稳定性好.

配备u-blox AEK-4H的有源天线标准的内部解剖

为了让每个人都能更好地了解品牌有源天线的内部架构，我们不遗余力地在u-blox AEK-4H评估器中剖析了原始标准天线:

U-blox AEK-4H评估器标准GPS天线电路架构

从体系结构可以看出，天线使用了两级有源放大器体系结构. AM5002是M / A-COM的低噪声运算放大器. 工作频率为1.575GHz，增益为27dbm，电压适配为3-5V，3V DC电压随电缆进入，并通过蛇形布线提供给两级LNA进行放大，最后将放大的GPS信号连接至GPS模块通过电缆.

U-blox公司的AEK-4H评估器标准GPS天线组成架构

台湾*海湾GPS有源天线的内部分析

这是台湾品牌制造商的GPS有源天线. 这也是中国GPS天线的一种相对普遍的内部结构. 它使用常规的LNA和介电滤波器. 通常，与蛇形微波线相比，使用介电滤波器. LC方法必须简单. 蛇形微波线技术含量很高，需要大量的计算和一定的工程经验. 材料的设计和选择与u-blox原装天线之间存在一定的差距，这决定了主要的价格差距. 这是LNA和设计选择的技术内容.

螺旋GPS全向天线

螺旋形天线是一种新型的全向天线，特别是当GPS环境不固定时，例如朝下或侧面，冲击很小，但由于陶瓷基板和铜的面积小，可以接受. 天线信号不强，比普通的25​​ * 25 * 4 GPS平板天线小3dbm，并且由于高昂的订货价格，天线交货工厂已逐渐被平板天线取代.

SMD天线

贴片天线有点类似于1812年的大型贴片电容器，有各种规格，主要生产是国外厂商

在日本*京瓷，村田，三菱，约翰逊和台湾*有一些制造商

该天线的优点是体积小，适合超小型计算机安装，但缺点是天线增益低，灵敏度差，这对GPS的寒冷提出了一定的挑战开始. 我们认为，除非受大小限制，否则不建议使用.

PF天线

移动电话行业受PF内置天线的影响，并且它通常喜欢考虑使用低成本PF天线. 但是，已经证明灵敏度极低并且信号不稳定. 即使是诺基亚的PF天线GPS产品也不令人满意，我们希望客户不要将此天线用作手机或手机的导航GPS天线.

GPS天线接口

GPS有源天线的主要接口是SMA，MCX和BNC接口.

但是从性能角度来看，建议使用SMA接口，并且SMA接口产品便宜且高度可靠. 飞洋科技的主要有源天线产品通常使用SMA接口.

MCX和MMCX接口主要用于手持设备，接口插座价格昂贵，可靠性不如SMA.

BNC主要由海上GPS拥有. 它针对长距离电缆. 通常，对于民用GPS产品来说不可行.

GPS无源天线的设计

我们将详细讨论如何使用廉价的GPS无源天线来制造u-blox的一流GPS产品

无源天线的设计: 地面反射面积越大，信号越强，需要对整机天线进行频率调整和匹配

无源天线的频率匹配由天线生产工厂完成. 客户只需要提供完整的工作机器，就可以将其交给工厂进行相应的频率匹配. 工厂将拥有相应的完整机器调试记录，并会以此频率分批供货，注意整台机器的尺寸和材料，并且油漆更改必须重新匹配.

无源天线板的PCB设计应注意阻抗匹配和抗干扰设计

根据以上u-blox设计的GPS无源天线测试评估板，我们发现它具有很好的性能. 实际设计应结合具体产品和具体案例进行分析和调整.

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