淺談無(wú)人機(jī)上GPS模塊的天線(xiàn)

更新時(shí)間：2020-11-13 16:34:14點(diǎn)擊次數(shù)：3539次

GPS就是通過(guò)接受衛(wèi)星信號(hào)，進(jìn)行定位或者導(dǎo)航的終端。而接收信號(hào)就必須用到天線(xiàn)。GPS衛(wèi)星信號(hào)分為L(zhǎng)1和L2，頻率分別為1575.42MHZ和1228MHZ，其中L1為開(kāi)放的民用信號(hào)，信號(hào)為圓形極化。信號(hào)強(qiáng)度為-166dBW左右，屬于比較弱的信號(hào)。這些特點(diǎn)決定了要為GPS信號(hào)的接收準(zhǔn)備專(zhuān)門(mén)的天線(xiàn)。目前GPS天線(xiàn)在農(nóng)業(yè)、航空、環(huán)境、海運(yùn)、公共安全和災(zāi)難救援、鐵路、空間、勘測(cè)與繪圖等領(lǐng)域中發(fā)揮著很重要的作用。

接收天線(xiàn)是GPS接收機(jī)處理衛(wèi)星信號(hào)的首個(gè)器件，將接收到的GPS衛(wèi)星發(fā)射的電磁波信號(hào)轉(zhuǎn)變成電壓或電流信號(hào)，以使接收機(jī)的射頻前端進(jìn)行處理。衛(wèi)星的天線(xiàn)具有一定的指向功能，也即原本散發(fā)到各個(gè)方向上的信號(hào)功率被集中起來(lái)朝向地球發(fā)射，這種指向也稱(chēng)為增益。天線(xiàn)的越大，增益越高。

GPS接收機(jī)天線(xiàn)有不同構(gòu)造類(lèi)型，比如，單極，偶極，螺旋，微帶和扼流線(xiàn)圈等。貼片天線(xiàn)屬于微帶天線(xiàn)的一種。

1、從極化方式上GPS模塊天線(xiàn)分為垂直極化和圓形極化。以現(xiàn)有的技術(shù)來(lái)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(xiàn)都會(huì)采用圓形極化！

2、從安裝放置方式上GPS模塊天線(xiàn)分為內(nèi)置天線(xiàn)和外置天線(xiàn)。目前的GPS模塊逐漸小型化，集成化，所以GPS模塊天線(xiàn)多采用內(nèi)置安裝和放置。此時(shí)天線(xiàn)必須在所有金屬器件上方，殼內(nèi)須電鍍并良好接地，遠(yuǎn)離EMI干擾源，比如CPU，SDRAM，SD卡，晶振，DC/DC。

3、從供電方式上來(lái)看，GPS模塊天線(xiàn)內(nèi)置天線(xiàn)又分有源和無(wú)源天線(xiàn)。

無(wú)源天線(xiàn)不含低噪聲放大器，也不需要電源，但是由于未經(jīng)放大的GPS信號(hào)強(qiáng)度較弱，從無(wú)源天線(xiàn)到接收機(jī)的電纜長(zhǎng)度一般不超過(guò)1m。如圖是GPS模塊與天線(xiàn)一體化的無(wú)源天線(xiàn)：

（1）銀層：陶瓷天線(xiàn)的表面銀層可以影響天線(xiàn)的共振頻率,理想的頻點(diǎn)是1574.42MHZ,在時(shí)間制作中可以調(diào)整銀面形狀來(lái)調(diào)頻點(diǎn).

（2）陶瓷片：陶瓷粉末的好壞和燒結(jié)工藝直接影響它的性能,陶瓷片的面積越大,共振的頻率越高。

有源天線(xiàn)：一般就是要供電的天線(xiàn)模塊，是由陶瓷天線(xiàn)、LNA（低噪聲信號(hào)模塊）、線(xiàn)纜、接頭組成、外加一個(gè)密封防水圈。

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