Что такое GPS-антенна

Знаете ли вы о GPS-антеннах? Следующий NiceRF предоставит вам необходимые знания. Антенна GPS  делится на антенны вертикальной и круговой поляризации, встроенные и внешние по способу размещения, активные и пассивные по источнику питания.

Что такое GPS-антенна

GPS — это терминал, который принимает спутниковые сигналы для определения местоположения или навигации. Антенна необходима для приема сигналов. Спутниковый сигнал GPS делится на L1 и L2 с частотой 1575,42 МГц и 1228 МГц, из которых L1 представляет собой открытый гражданский сигнал с круговой поляризацией. Уровень сигнала составляет около -166 дБм, что является слабым сигналом. Эти характеристики определяют специальную антенну для приема сигнала GPS.

Функция GPS-антенны

1. Антенна GPS используется для захвата спутников и получения информации о местоположении спутников, то есть излучения и приема электромагнитных волн. Любая высокочастотная цепь, пока она не полностью экранирована, может в той или иной степени излучать электромагнитные волны в окружающее пространство или в той или иной степени принимать электромагнитные волны из окружающего пространства. В зависимости от GPS-антенны ее можно разделить на плоские и спиральные антенны. Спиральная антенна обладает более мощными возможностями поиска звезд.

2. Преобразование энергии электромагнитных волн радиосигнала со спутника в ток электронных устройств приемника, то есть преобразование энергии. Для специального оборудования или оборудования транспортного средства, поскольку устройство часто находится на определенном расстоянии от оборудования и модуля приема GPS, в реальной среде может использоваться падение более 1 метра. В этом случае GPSактивная антенна лучше из-за потери сигнала в питающей линии.

(Активная GPS-антенна AGPS25A-60C)

Структура GPS-антенны

В настоящее время большинство GPS-антенн представляют собой керамические носители с правовращающейся поляризацией, а их компонентами являются: керамическая антенна, малошумящий сигнальный модуль, радиочастотный кабель и радиочастотный разъем.

Среди них керамические антенны являются пассивными антеннами, которые являются основной технологией GPS-антенны. Способность приема сигнала GPS-антенны в основном определяется составом керамической части.

Блоки малошумящих сигналов, также известные как малошумящие усилители LNA, являются частью усиления и фильтрации сигналов. Выбор компонентов также очень важен, иначе потери на отражение сигнала GPS будут увеличены, а шум будет чрезмерным.

Выбор радиочастотных СВЧ-кабелей также должен использоваться для уменьшения отражения в качестве стандарта, чтобы обеспечить согласование импедансов.

Производительность GPS-антенны

Основные аспекты, влияющие на работу GPS-антенны:

1. Керамика. Качество керамического порошка и процесс спекания напрямую влияют на его характеристики. В настоящее время на рынке представлена ​​керамика в основном размером 25X25, 18X18, 15X15, 12X12. Чем больше площадь керамики, тем больше диэлектрическая проницаемость, тем выше резонансная частота и тем лучше эффект принятия. Большинство керамических листов имеют квадратную форму, чтобы обеспечить одинаковый резонанс в направлении XY и добиться эффекта равномерного сбора звезд.

2. Слой серебра: слой серебра на керамической поверхности антенны может повлиять на резонансную частоту антенны. Идеальная керамическая частотная точка GPS имеет точность до 1575,42 МГц, но частотная точка антенны очень чувствительна к окружающей среде. Специально собранный в целую машину, его необходимо отрегулировать, отрегулировав форму серебряного покрытия поверхности, чтобы снова отрегулировать частоты до 1575,42 МГц. Суть Таким образом, при покупке антенны вся машина GPS должна сотрудничать с производителем антенны, чтобы предоставить образец всей машины для тестирования.

3. Керамические антенны для обсуждения резонансных сигналов и отправки их на серверную часть. Из-за соответствия сопротивления антенны «ян» точка обычно находится не в центре антенны, а с небольшой поправкой в ​​направлении XY. Такие методы согласования импеданса просты и не увеличивают затраты. Перемещение только в одном направлении оси называется антенной с одним смещением, а движение по обеим осям называется двойным смещением.

4. Схема усиления: форма печатной платы и площадь керамической антенны. Поскольку GPS имеет характеристики прикосновения к земле, когда фон представляет собой непрерывную землю размером 7x7 см, эффективность патч-антенны может быть максимальной. Хотя это ограничивается такими факторами, как структура внешнего вида, старайтесь поддерживать достаточно однородную форму. Выбор коэффициента усиления схемы усиления должен соответствовать коэффициенту усиления внутреннего LNA. GSC3F компании SIRF требует, чтобы общее усиление перед входным сигналом не превышало 29 дБ, в противном случае сигнал будет полностью насыщенным.

Существует четыре важных параметра GPS-антенны: усиление, КСВ, уровень шума и соотношение осей. Среди них особо выделяется осевое соотношение, которое является важным показателем для измерения разницы усиления сигнала в разных направлениях. Поскольку спутники распределены по небу полушария случайным образом, очень важно следить за тем, чтобы антенна была одинаковой во всех направлениях. На осевое соотношение влияют характеристики антенны, внешний вид, внутренняя схема всей машины, электромагнитные помехи и т. д.

Рекомендации по GPS-антенне