信號強度是關鍵,GPS天線的分類及功能
發表時間:2021-12-23
GPS主要通過接收衛星信號進行定位與導航,而接收衛星信號則必須使用天線。此外,GPS定位精度、衛星信號的穩定性與天線的布置密切相關,天線的布置方式及內在的工作狀態直接影響導航儀對衛星信號接收的效果。
全球定位系統衛星信號分為L1和L2,其頻率分別是1575.42MHZ和1228MHZ,其中L1是民用開放信號,呈圓形極化信號。在166-DBM附近,屬于較弱信號。另外,不管是車載導航儀還是手持式操作人員使用環境時時變換,復雜的周邊環境也決定了要使GPS能夠精確地為用戶的定位導航準備專用天線。
首先,我們從GPS天線的種類出發,簡單介紹了GPS天線,第一種按偏振方式劃分為垂直偏振和圓形偏振。根據現有技術,接收天線有兩大類極化方式:一是線性極化,二是圓極化。由于線極化的信號接收效果不能和圓極化相比,所以GPS天線大多采用圓極化。
GPS天線按天線放置方式分為內置天線和外置天線。天線的安裝位置也非常重要。以前的GPS機載導航系統和手持機多采用外翻式天線,此時天線基本上與整機內部隔離,電磁干擾幾乎不影響它,衛星信號接收效果良好。當前導航設備的主機體積較小的功能高度集成化,所以GPS天線多采用內置。這時天線必須在所有的金屬裝置上,為有機體的外殼鍍上良好的接地,遠離CPU、存儲器、SD卡、晶振等內部器件。接收機的尺寸和形狀非常重要,因為這些特性決定了天線能夠獲得微弱GPS信號的能力和衛星信號接收的穩定性。
另外由于特殊作業要求,GPS天線也有單極、雙極、螺旋、四臂螺旋和微帶天線等多種產品。
因為現在的汽車導航產品都是內置的陶瓷接收天線,所以我們就主要給大家介紹一下內置接收天線的組成以及衛星信號接收特性。GPS天線由兩部分組成:接收天線和前置放大器。GPS接收天線的作用,是把衛星發出的無線信號的電磁波能量轉換為接收器電子設備所能吸收的應用電流。
GPS天線大多是內置的右旋極化陶瓷介質,其組成部件是:陶瓷天線、低噪聲信號模塊、電纜、接頭。
1.其中陶瓷天線又稱無源天線,介質天線,是GPS天線的核心技術。GPS天線的信號接收能力,主要取決于組成成分成分的陶瓷部分。
2.低噪聲信號模組又稱LNA,是信號放大和濾波的一部分。它的元件的選擇也非常重要,否則將增加GPS信號的反射損失,以及造成過度噪聲。
3.纜索的選擇還應以減小反射為標準,確保阻抗匹配。