北斗GPS天线介绍

Xuxingfu · 发表于 2012-9-24 16:44

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本帖最后由 Xuxingfu 于 2012-9-24 17:06 编辑

北斗天线的分类　　

⒈从极化方式北斗天线分为垂直极化和圆形极化。以现在的技术，垂直极化的效果比不上圆形极化。因此除了特殊情况，北斗天线都会采用圆形极化。

⒉从放置方式上北斗天线分为内置天线和外置天线。天线的装配位置也是十分重要。早期手持机多采用外翻式天线，此时天线与整机内部基本隔离，EMI几乎不对其造成影响，收星效果很好。现在随着小型化潮流，北斗天线多采用内置。此时天线必须在所有金属器件上方，壳内须电镀并良好接地，远离EMI干扰源，比如CPU，SDRAM，SD卡，晶振，DC/DC。车载导航的应用会越来越普遍。而汽车的外壳，特别是汽车防爆膜会北斗信号产生严重的阻碍。一个带磁铁（能吸附到车顶）的外接天线对于车载GPS/北斗导航来说是非常有必要的。编辑本段北斗天线的构造　　目前绝大部分北斗天线为右旋极化陶瓷介质，其组成部分为：陶瓷天线、低噪音信号模块、线缆、接头。其中陶瓷天线也叫无源天线、介质天线、PATCH，它是北斗天线的核心技术所在。一个北斗天线的信号接受能力，大部分取决与其陶瓷部分的成分配料如何。低噪声信号模块也称为LNA，是将信号进行放大和滤波的部分。其元器件选择也很重要，否则会加大北斗信号的反射损耗，以及造成噪音过大。线缆的选择也要以降低反射为标准，保证阻抗的匹配。编辑本段北斗天线的性能　　

影响北斗天线性能的主要是以下几个方面

1、陶瓷片：陶瓷粉末的好坏以及烧结工艺直接影响它的性能。现市面使用的陶瓷片主要是25×25、18×18、15×15、12×12。陶瓷片面积越大，介电常数越大，其共振频率越高，接受效果越好。陶瓷片大多是正方形设计，是为了保证在XY方向上共振基本一致，从而达到均匀收星的效果。

2、银层：陶瓷天线表面银层可以影响天线共振频率。理想的北斗陶瓷片频点准确落在1561/1615.68±7MHz2，但天线频点非常容易受到周边环境影响，特别是装配在整机内，必须通过调整银面涂层外形，来调节频点重新保持在1561/1615.68±7MHz2。因此北斗/GPS导航仪整机厂家在采购天线时一定要配合天线厂家，提供整机样品进行测试。

3、馈点：陶瓷天线通过馈点收集共振信号并发送至后端。由于天线阻抗匹配的原因，馈点一般不是在天线的正中央，而是在XY方向上做微小调整。这样的阻抗匹配方法简单而且没有增加成本。仅在单轴方向上移动称为单偏天线，在两轴均做移动称为双偏。

4、放大电路：承载陶瓷天线的PCB形状及面积。由于北斗有触地反弹的特性，当背景是7cm×7cm无间断大地时，patch天线的效能可以发挥到极致。虽然受外观结构等因素制约，但尽量保持相当的面积且形状均匀。放大电路增益的选择必须配合后端LNA增益。Sirf的GSC3F要求信号输入前总增益不得超过29dB，否则信号过饱和会产生自激。北斗天线有四个重要参数：增益（Gain）、驻波（VSWR）、噪声系数（Noise figure）、轴比（Axial ratio）。其中特别强调轴比，它是衡量整机对不同方向的信号增益差异性的重要指标。由于卫星是随机分布在半球天空上，所以保证天线在各个方向均有相近的敏感度是非常重要的。轴比受到天线性能、外观结构、整机内部电路及EMI等影响。编辑本段北斗天线的选择　

　大陆能自行生产北斗天线，北斗/GPS天线的厂家主要是深圳市鑫创通科技有限公司、艾福电子通讯有限公司、嘉兴佳利电子、嘉康电子等厂家。台湾也有丽台等厂家。大部分厂家均从国内外采购陶瓷部分，配合设计的放大电路。超级智能终端越来越成为大势所趋，狭小的空间对配件的大小提出了很高的要求。目前国内的技术只在15×15以上成熟，10×10以上基本成熟。更小的天线就需要进口。