接收天线是GPS接收机处理卫星信号的首个器件,将接收到的GPS卫星发射的电磁波信号转变成电压或电流信号,以使接收机的射频前端进行处理。卫星的天线具有一定的指向功能,也即原本散发到各个方向上的信号功率被集中起来朝向地球发射,这种指向也称为增益。天线的越大,增益越高。
GPS接收机天线有不同构造类型,比如,单极,偶极,螺旋,微带和扼流线圈等。贴片天线属于微带天线的一种。
1、从极化方式上GPS模块天线分为垂直极化和圆形极化。以现有的技术来看,在性能上,圆形极化的效果更好。因此除了特殊情况,GPS模块天线都会采用圆形极化!
2、从安装放置方式上GPS模块天线分为内置天线和外置天线。目前的GPS模块逐渐小型化,集成化,所以GPS模块天线多采用内置安装和放置 。此时天线必须在所有金属器件上方,壳内须电镀并良好接地,远离EMI干扰源,比如CPU,SDRAM,SD卡,晶振,DC/DC。
3、从供电方式上来看,GPS模块天线内置天线又分有源和无源天线。
无源天线不含低噪声放大器,也不需要电源,但是由于未经放大的GPS信号强度较弱,从无源天线到接收机的电缆长度一般不超过1m。 如图是GPS模块与天线一体化的无源天线:
(1)银层:陶瓷天线的表面银层可以影响天线的共振频率,理想的频点是1574.42MHZ,在时间制作中可以调整银面形状来调频点.
(2)陶瓷片:陶瓷粉末的好坏和烧结工艺直接影响它的性能,陶瓷片的面积越大,共振的频率越高。
有源天线: 一般就是要供电的天线模块,是由陶瓷天线、LNA(低噪声信号模块)、线缆、接头组成、外加一个密封防水圈。