有源GPS天線測試簡述

2020-12-05 電子產品世界

GPS全球定位系統已被全球的消費市場廣泛採用，不僅被用於專業或商業領域，如軍事跟蹤、運輸車隊、科技探索， 而且還普遍用於許多消費類產品，如手機和個人數據助理(PDA)設備上。實際上，車載GPS導航系統近幾年來已經成為美國、歐洲和日本市場上中高端汽車的標準配備。目前中國產的GPS相關產品也越來越多，GPS產品的應用在中國也是越來越普遍了，相應的人們遇到的GPS問題也是與日俱增，根據摩爾實驗室（MORLAB）對GPS產品的檢測經驗，事實上目前很大一部分GPS接受機性能不穩定的根源，其實是由GPS接受天線所產生的，因此對GPS天線性能測試的要求是必須而迫切的。

GPS接收天線的作用是將衛星傳來的無線電信號的電磁波能量變換成接收機電子器件可攝取應用的電流。通常對於專用設備或車載設備而言,由於設備與GPS接收模塊之前往往有一定距離, 考慮到安裝的便利性則可能在現實環境中會使用超過1米的潰線, 但由於饋線對信號有不少的損耗，在這種情況下我們只能選擇有源GPS天線。所謂有源天線，是指天線中裝有RF前置放大器或低噪聲放大器的GPS天線。

本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/201612/333951.htm

本文所述的有源GPS天線測試可在MORLAB的OTA天線測試實驗室中進行。總體測試架構類似於普通無源天線的測試環境，主要變化是需要增加一個Antenna splitter，把DC直流信號隔離，使其不能輸入到測試系統，但同時又能給GPS天線供電。 由於有源GPS天線內含單向放大器，GPS的工作形式又為純接收機方式。因此，在測試時需要對測試系統進行相關特殊設置，使測試天線探頭從原來的接收狀態改為發射狀態，GPS天線接收信號後，經射頻線再傳給VNA作數據分析。

GPS天線作為GPS設備中最重要的接收部件, 它起到的作用就像是人的「耳朵」。因此GPS天線的性能好壞將直接關係到GPS整機的產品質量。經過對有源GPS天線的測試，可以幫助廠家確認GPS天線其的中心頻率是否正確，驗正增益和方向性等性能指標是否達到設計要求。通過GPS的OTA測試，將幫助GPS天線廠家及整機生產廠家改進GPS產品的接受性能，同時也給GPS產品經銷商提供了一種檢驗GPS產品質量的新途徑和新方法。

GPS天線測試系統總體框圖

GPS天線測試現場

某GPS天線樣品1575.42MHz GPS中心頻率增益下陷

GPS天線3D方向圖

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    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。
  • GPS有源天線OTA測試方法
    目前，主要有兩種方法對手機的輻射性能進行考察：一種是對天線的輻射性能進行直接判定，即無源測試；另一種是在特定全電波暗室內，測試手機的輻射功率和接收靈敏度，稱為有源測試。OTA(Over The Air)測試就屬於有源測試。相比於傳統的無源測試，OTA 測試著重衡量整機三維空間內的輻射性能測試，因而逐漸成為手機行業重視和認可的測試項目。
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    有源（Active） TRP（Total Radiated Power）/總發射功率； TIS（Total Isotopic Sensitivity）/接收靈敏度； NHPRP（Near Horizon Partial Radiated Power）/近水平面發射功率； NHPIS（Near Horizon Isotropic Sensitivity
  • EMC測試天線關鍵術語介紹
    ＶＳＷＲ對大多數用戶來說都非常重要，這有幾個複雜原因，簡單地說，在通常情況下，饋線表現出來的阻抗是饋線的額要阻抗和負載阻抗之和，因此，在饋線兩端就可能出現阻抗的不匹配，這樣，大多數信號都將在負載處反射，然後，再沿著饋線在源處再次反射，當需要精確測量的時候，或當信號源對阻抗不匹配很敏感的時候，或當饋線的損耗很重重的時候，ＶＳＷＲ都將成為一個問題。
  • GPS天線裡到底有啥
    1、從極化方式上GPS模塊天線分為垂直極化和圓形極化。以現有的技術來看，在性能上，圓形極化的效果更好。因此除了特殊情況，GPS模塊天線都會採用圓形極化！2、從安裝放置方式上GPS模塊天線分為內置天線和外置天線。目前的GPS模塊逐漸小型化，集成化，所以GPS模塊天線多採用內置安裝和放置 。
  • GPS天線應該如何選擇
    而接受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166-DBM左右，屬於比較弱的信號。這些特點決定了要為GPS信號的接受準備專門的天線。　　二、GPS天線的分類　　1、從極化方式上GPS天線分為垂直極化和圓形極化。
  • 讀懂5G基站天線OTA測試方案
    天線的輻射性能測試可以在微波暗室通過遠場或近場方式完成，無源天線的遠場或近場測試均是目前測試天線性能所廣泛採用的成熟的測試方法[9-10]。RRU的射頻指標可以在實驗室通過傳導方式測量。 參考傳統基站測試方式，很容易提出把有源天線系統拆分成無源天線陣列和RRU兩部分分別進行天線輻射性能測試和射頻傳導測試的方案。
  • 如何選擇合適的GPS天線
    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，特別是汽車防爆膜會GPS信號產生嚴重的阻礙。
  • 北鬥gps衛星信號轉發器的原理和介紹有哪些?
    比如我們常見的車載導航，還有一些比較行業性的領域主要有地理數據採集，高精度測量，車輛監控調度及導航服務，還有就是航空和航海應用方面的應用，導航定位系統與我們的生活不斷的加深聯繫，也在不斷的影響我們的生活。1、北鬥gps信號轉發器的產生：在使用衛星導航系統相關產品的時候，經常會遇到的一個問題就是，衛星信號的質量。
  • 詳解5G基站大規模MIMO有源天線OTA測試方法
    參考傳統基站測試方式，很容易提出把有源天線系統拆分成無源天線陣列和RRU兩部分分別進行天線輻射性能測試和射頻傳導測試的方案。事實上，根據實驗室測試經驗，「無源天線陣列+功分網絡+信號源」所測得的波束賦形方向圖與5G基站有源天線一體化OTA（Over the Air，空口輻射）測試的結果並不一致。「RRU+耦合板」的射頻性能傳導測試結果與一體化OTA測得的射頻輻射指標也存在差別。
  • GPS測試介紹
    測試需要在電磁屏蔽室中進行測試，使用E4438C\N5182B矢量信號源模擬衛星發射信號，採用為多探頭測試系統，全向掃描在不同位置GPS接收機接收GPS信號的強弱，為了保證手機和電腦進行有效的通訊，需要通過無線路由器將電腦和手機連接到同一個區域網中（通過WIFI進行測試）。