GPS天線

2021-01-20 使用說明叔

今天翻抽屜、看到了閒置很久的樂乘盒子（原本叫車掙盒子、車掙在樂乘盒子基礎上做了新的app服務、當時搞活動免費安裝的、也確實掙了百十來塊錢🤓、後來因為車掙服務不穩定、經常sim卡欠費就拔下來不用了、現在車掙與樂乘都停止服務、這盒子也就廢了）

既然廢了就拆開看看嘛

我對這些電路板根本不懂（很對不起教過我的電工老師電子老師）、網上翻了圖知道個大概齊

其他東西應該都不能再利用、就看這GPS天線挺有意思、原來沒見過、我瞬間覺得是不是以後可以改造一下我那holux M-241的藍牙GPS模塊、換個大天線搜星快一點

想想這模塊主打的隨身攜帶、搞個大天線就違背初心了（當然現在GPS模塊也沒有什麼人用了、手機全帶定位）

先不管那些、既然拆開了就了解下GPS天線、於是百度百科介紹如下：

GPS天線

GPS就是通過接受衛星信號，進行定位或者導航的終端。而接收信號就必須用到天線。 GPS衛星信號分為L1和L2，頻率分別為1575.42MHZ和1228MHZ，其中L1為開放的民用信號，信號為圓形極化。信號強度為-166dBW左右，屬於比較弱的信號。 這些特點決定了要為GPS信號的接收準備專門的天線。

分類

⒈從極化方式上GPS天線分為垂直極化和圓形極化。

以現在的技術，垂直極化的效果比不上圓形極化。因此除了特殊情況，GPS天線都會採用圓形極化和線性極化。

⒉從放置方式上GPS天線分為內置天線和外置天線。

天線的裝配位置也是十分重要。早期GPS手持機多採用外翻式天線，此時天線與整機內部基本隔離，EMI幾乎不對其造成影響，收星效果很好。現在隨著小型化潮流，GPS天線多採用內置。此時天線必須在所有金屬器件上方，殼內須電鍍並良好接地，遠離EMI幹擾源，比如CPU，SDRAM，SD卡，晶振，DC/DC。

車載GPS的應用會越來越普遍。而汽車的外殼，特別是汽車防爆膜對GPS信號產生嚴重的阻礙。一個帶磁鐵（能吸附到車頂）的外接天線對於車載GPS來說是非常有必要的。

3.從供電方面又分有源和無源。

外置式GPS為有源天線，比方達伽馬GPS外置式天線基本上就屬於有源天線。那無源天線就是不含LNA放大器，只是天線本體。

性能

影響GPS天線性能的主要是以下幾個方面

1、陶瓷片：陶瓷粉末的好壞以及燒結工藝直接影響它的性能。現市面使用的陶瓷片主要是25×25、18×18、15×15、12×12。陶瓷片面積越大，介電常數越大，其共振頻率越高，接受效果越好。陶瓷片大多是正方形設計，是為了保證在XY方向上共振基本一致，從而達到均勻收星的效果。

2、銀層：陶瓷天線表面銀層可以影響天線共振頻率。理想的GPS陶瓷片頻點準確落在1575.42MHz，但天線頻點非常容易受到周邊環境影響，特別是裝配在整機內，必須通過調整銀面塗層外形，來調節頻點重新保持在1575.42MHz。因此GPS整機廠家在採購天線時一定要配合天線廠家，提供整機樣品進行測試。

3、饋點：陶瓷天線通過饋點收集共振信號並發送至後端。由於天線阻抗匹配的原因，饋點一般不是在天線的正中央，而是在XY方向上做微小調整。這樣的阻抗匹配方法簡單而且沒有增加成本。僅在單軸方向上移動稱為單偏天線，在兩軸均做移動稱為雙偏。

4、放大電路：承載陶瓷天線的PCB形狀及面積。由於GPS有觸地反彈的特性，當背景是7cm×7cm無間斷大地時，patch天線的效能可以發揮到極致。雖然受外觀結構等因素制約，但儘量保持相當的面積且形狀均勻。放大電路增益的選擇必須配合後端LNA增益。Sirf的GSC3F要求信號輸入前總增益不得超過29dB，否則信號過飽和會產生自激。

GPS天線有四個重要參數：增益（Gain）、駐波（VSWR）、噪聲係數（Noise figure）、軸比（Axial ratio）。其中特別強調軸比，它是衡量整機對不同方向的信號增益差異性的重要指標。由於衛星是隨機分布在半球天空上，所以保證天線在各個方向均有相近的敏感度是非常重要的。軸比受到天線性能、外觀結構、整機內部電路及EMI等影響。

構造

絕大部分GPS天線為右旋極化陶瓷介質，其組成部分為：陶瓷天線、低噪音信號模塊、線纜、接頭。

其中陶瓷天線也叫無源天線、介質天線、PATCH，它是GPS天線的核心技術所在。一個GPS天線的信號接受能力，大部分取決與其陶瓷部分的成分配料如何。

低噪聲信號模塊也稱為LNA，是將信號進行放大和濾波的部分。其元器件選擇也很重要，否則會加大GPS信號的反射損耗，以及造成噪音過大。

線纜的選擇也要以降低反射為標準，保證阻抗的匹配。

網頁地址：

https://m.baidu.com/from=1099a/bd_page_type=1/ssid=0/uid=0/pu=sz%401320_480%2Ccuid%40CF693865F6F8589CC402B6E54917AC15CDC82EC8FFHOMTNBQSO%2Ccua%401242_2208_iphone_10.10.0.10_0%2Ccut%40iPhone7%252C1_10.3.3%2Cosname%40baiduboxapp%2Cctv%401%2Ccfrom%401099a%2Ccsrc%40home_box_txt%2Ccud%40NDU1OEI5NkEtNzhGOS00MzJBLTk2MTctRTg1MzA2MjkzNjhE%2Cta%40zbios_1_10.3_6_10.10%2Cusm%405%2Cvmgdb%400020100228y/baiduid=0C808368623164A7F57B7E9861DF72EC/w=0_10_/t=zbios/l=1/tc?ref=www_zbios&lid=7878219714789252115&order=1&waplogo=1&fm=albk&is_baidu=0&h5ad=0&dict=-1&tj=bk_polysemy_1_0_10_title&wd=&eqid=6d550f170a7e1c00100000025bc0a053&w_qd=IlPT2AEptyoA_yiyDFEc8umv2Vm&tcplug=1&sec=33397&di=7b2a91ccf680d4b9&bdenc=1&tch=124.0.141.61.0.0&nsrc=IlPT2AEptyoA_yixCFOxXnANedT62v3IJBOMLikK1De8mVjte4viZQRAWyPqLTrIBS026yPQt_oItXKeXmIz7xUqt0dmtl9cznvg-c8hgRDwKw1PyQlkQwaKHGVrtubgyKpOxAgk1QJcKq

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