信号强度是关键,GPS天线的分类及功能
发表时间:2021-12-23
GPS主要通过接收卫星信号进行定位与导航,而接收卫星信号则必须使用天线。此外,GPS定位精度、卫星信号的稳定性与天线的布置密切相关,天线的布置方式及内在的工作状态直接影响导航仪对卫星信号接收的效果。
全球定位系统卫星信号分为L1和L2,其频率分别是1575.42MHZ和1228MHZ,其中L1是民用开放信号,呈圆形极化信号。在166-DBM附近,属于较弱信号。另外,不管是车载导航仪还是手持式操作人员使用环境时时变换,复杂的周边环境也决定了要使GPS能够精确地为用户的定位导航准备专用天线。
首先,我们从GPS天线的种类出发,简单介绍了GPS天线,第一种按偏振方式划分为垂直偏振和圆形偏振。根据现有技术,接收天线有两大类极化方式:一是线性极化,二是圆极化。由于线极化的信号接收效果不能和圆极化相比,所以GPS天线大多采用圆极化。
GPS天线按天线放置方式分为内置天线和外置天线。天线的安装位置也非常重要。以前的GPS机载导航系统和手持机多采用外翻式天线,此时天线基本上与整机内部隔离,电磁干扰几乎不影响它,卫星信号接收效果良好。当前导航设备的主机体积较小的功能高度集成化,所以GPS天线多采用内置。这时天线必须在所有的金属装置上,为有机体的外壳镀上良好的接地,远离CPU、存储器、SD卡、晶振等内部器件。接收机的尺寸和形状非常重要,因为这些特性决定了天线能够获得微弱GPS信号的能力和卫星信号接收的稳定性。
另外由于特殊作业要求,GPS天线也有单极、双极、螺旋、四臂螺旋和微带天线等多种产品。
因为现在的汽车导航产品都是内置的陶瓷接收天线,所以我们就主要给大家介绍一下内置接收天线的组成以及卫星信号接收特性。GPS天线由两部分组成:接收天线和前置放大器。GPS接收天线的作用,是把卫星发出的无线信号的电磁波能量转换为接收器电子设备所能吸收的应用电流。
GPS天线大多是内置的右旋极化陶瓷介质,其组成部件是:陶瓷天线、低噪声信号模块、电缆、接头。
1.其中陶瓷天线又称无源天线,介质天线,是GPS天线的核心技术。GPS天线的信号接收能力,主要取决于组成成分成分的陶瓷部分。
2.低噪声信号模组又称LNA,是信号放大和滤波的一部分。它的元件的选择也非常重要,否则将增加GPS信号的反射损失,以及造成过度噪声。
3.缆索的选择还应以减小反射为标准,确保阻抗匹配。