根据极化方法将GPS天线划分为垂直极化和圆形极化两类。
用现在的技巧,垂直极化的结果不能与圆极化相比。除特殊情况外,全球定位系统天线城市还接受圆极化和线性极化。
根据安装方式的不同,GPS天线分为内置天线和外置天线。
设备位置对天线来说也很重要。早些时候的GPS手持机多采用外翻的天线,此时的天线与整个机身完全分离,EMI对它几乎没有影响,收星效果很好。现在由于潮汐的减少,GPS天线的使用越来越广泛。这时天线必须位于所有金属器件之上,外壳内须镀金,接地良好,远离EMI滋扰源,就像CPU、SDRAM、SD卡、晶振、DC/DC一样。
全球定位系统的应用将越来越广泛。而且汽车的外壳,尤其是汽车防爆膜会对GPS信号产生严重的阻隔作用。一种带有磁体(可以吸附在车顶上)的附加天线对于车载GPS来说是非常必要的。
从供电方面,又分为有源性和无源性。
外置GPS是有源天线,比喻锦瑞达GPS的外置GPS天线基本属于有源天线。那么无源天线就是不含LNA放大器的天线,就是天线体。
GPS天线系统的构成;
目前绝大多数GPS天线都是右旋极化的陶瓷介质,其中的组成部分有:陶瓷天线、低噪声模块、电缆、接头等。
这个中间的陶瓷天线又叫无源天线,介质天线,PATCH,是GPS天线的一个关注焦点。全球定位系统天线的信号接收强度,大的部分取决于其陶瓷部分的成分成分如何。
低噪信号模块又称LNA,是对信号进行放大和滤波的部件。它的元件选择也很重要,否则会增加GPS信号的反射损耗,并引起过大的噪声。
电缆线的选择也应以低反射为标准,保证阻抗匹配。
GPS天线的工作特性。
这些因素对GPS天线性能的影响主要如下。
陶瓷片材:陶瓷片材的性能及其烧结工艺直接影响其性能。目前市面上常用的陶瓷片有25x25,18x18,15x15,12x12,10x10,8x8。随着片面积的增大,介质的介电常数增大,共振频率增大,接收效果也随之提高。瓷片大多采用正方形设计,以保证XY偏振基本相等,从而达到匀称收星的结果。
银层:陶瓷天线表面的银层可以影响天线的共振频率。理想的GPS陶瓷片频点精确落在1575.42MHz,但天线频点极易受周围环境的影响,尤其是整机内部的设备,必须通过调整镀银层形状来调试1575.42MHz的频点重连。所以GPS整机厂商在天线采购上一定要与天线厂商合作,提供整机样品进行测试。
馈点:陶瓷天线收集共振信号,通过馈点送到后端。一般情况下,由于天线阻抗匹配的原因,馈点不会位于天线的正中,而是在XY偏上进行微调。这种阻抗匹配方法简单且不增加资金成本。单偏置的单独偏置称为单偏置天线,双偏置的同时做偏置称为双偏置。
放大电路:是一种承载陶瓷天线的PCB形状和面积。因为GPS具有触地反弹的特性,patch天线在背景是7cmx7cm不受干扰的情况下能发挥最大的效能。虽然受到表面结构等因素的限制,但尽可能保持面积相称,形状均匀。放大器增益的选择必须与后端LNA增益相匹配。在Sirf的GSC3F信号输入之前,总增益必须不超过29dB,否则信号会出现过饱和自激。
全球定位系统天线有四个重要参数:增益(Gain)、驻波(VSWR)、噪声系数(Noisefigure)和轴比(Axialratio)。其中特别强调了轴比,这是衡量不同方向整机信号增益差异的一个重要指标。因为卫星是在半球天空中随机漫游的,所以确保天线在所有的偏角都具有相似的灵敏度就很重要。天线的轴比受天线性能,表面结构,整机内部电路和EMI的影响。
GPS天线的选型;
如今,15x15以上就成熟了,10x10根本成熟了。现在最低能达到8x8左右,好率会偏低。
使用GPS天线时的注意事项。
(1)GPS不能100%定位,更不要依赖室内定位的大话-GPS不同于移动电话广播,随时随地接收讯号,很多工具都会影响gps接收信息,包括天空星漫衍状态、建筑物、高架桥、电波、树叶、隔热纸等等,影响的工具太多了,一般情况下,从gps位置往上看,可以看到天空的区域,就是gps接收讯号的区域。
(2)不要用一两次,或者一两天,来决定gps的好坏——因为天空卫星状态每天都有差异,大概是同一地点,上午收讯满格,但晚上无法定位,有可能是连续几天定位状态都不佳,也有可能是连续几天不能定位。
(3)比较gps的好坏,一定要同时比较-很多人新买gps,都会说,我以前用的那个好一点之类的,但是这么说,看起来不准确,因为使用的时间地点不同,最终的结果是差很多的,一定要长期使用,或者,两个gps同时使用,感觉不同点。
(4)GPS收讯强度表,已不足以作为GPS采购的参考-各人买gps,只会看电子地图上的收讯表,以前还算比较准,但现在gps,为了使收讯表看起来好看,所以有假信号,或模拟信号等等,收讯表的确很漂亮,但可能定位不准确,甚至不能正确显示也不一定。