GPS就是通過接受衛星信號，進行定位或者導航的終端。而接收信號就必須用到天線。 GPS衛星信號分為L1和L2，頻率分別為1575.42MHZ和1228MHZ，其中L1為開放的民用信號，信號為圓形極化。信號強度為-166dBW左右，屬於比較弱的信號。 這些特點決定了要為GPS信號的接收準備專門的天線。
基本介紹
- 中文名：GPS天線
- 作用：接受衛星信號
- 頻率：1575.42MHZ和1228MHZ
- 信號強度：-166dBW
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分類
⒈從極化方式上GPS天線分為垂直極化和圓形極化。
以現在的技術，垂直極化的效果比不上圓形極化。因此除了特殊情況，GPS天線都會採用圓形極化和線性極化。
⒉從放置方式上GPS天線分為內置天線和外置天線。
天線的裝配位置也是十分重要。早期GPS手持機多採用外翻式天線，此時天線與整機內部基本隔離，EMI幾乎不對其造成影響，收星效果很好。現在隨著小型化潮流，GPS天線多採用內置。此時天線必須在所有金屬器件上方，殼內須電鍍並良好接地，遠離EMI干擾源，比如CPU，SDRAM，SD卡，晶振，DC/DC。
車載GPS的套用會越來越普遍。而汽車的外殼，特別是汽車防爆膜對GPS信號產生嚴重的阻礙。一個帶磁鐵（能吸附到車頂）的外接天線對於車載GPS來說是非常有必要的。
3.從供電方面又分有源和無源。
外置式GPS為有源天線，比方達伽馬GPS外置式天線基本上就屬於有源天線。那無源天線就是不含LNA放大器，只是天線本體。
性能
影響GPS天線性能的主要是以下幾個方面
1、陶瓷片：陶瓷粉末的好壞以及燒結工藝直接影響它的性能。現市面使用的陶瓷片主要是25×25、18×18、15×15、12×12。陶瓷片面積越大，介電常數越大，其共振頻率越高，接受效果越好。陶瓷片大多是正方形設計，是為了保證在XY方向上共振基本一致，從而達到均勻收星的效果。
2、銀層：陶瓷天線表面銀層可以影響天線共振頻率。理想的GPS陶瓷片頻點準確落在1575.42MHz，但天線頻點非常容易受到周邊環境影響，特別是裝配在整機內，必須通過調整銀面塗層外形，來調節頻點重新保持在1575.42MHz。因此GPS整機廠家在採購天線時一定要配合天線廠家，提供整機樣品進行測試。
3、饋點：陶瓷天線通過饋點收集共振信號並傳送至後端。由於天線阻抗匹配的原因，饋點一般不是在天線的正中央，而是在XY方向上做微小調整。這樣的阻抗匹配方法簡單而且沒有增加成本。僅在單軸方向上移動稱為單偏天線，在兩軸均做移動稱為雙偏。
4、放大電路：承載陶瓷天線的PCB形狀及面積。由於GPS有觸地反彈的特性，當背景是7cm×7cm無間斷大地時，patch天線的效能可以發揮到極致。雖然受外觀結構等因素制約，但儘量保持相當的面積且形狀均勻。放大電路增益的選擇必須配合後端LNA增益。Sirf的GSC3F要求信號輸入前總增益不得超過29dB，否則信號過飽和會產生自激。
GPS天線有四個重要參數：增益（Gain）、駐波（VSWR）、噪聲係數（Noise figure）、軸比（Axial ratio）。其中特彆強調軸比，它是衡量整機對不同方向的信號增益差異性的重要指標。由於衛星是隨機分布在半球天空上，所以保證天線在各個方向均有相近的敏感度是非常重要的。軸比受到天線性能、外觀結構、整機內部電路及EMI等影響。
選擇
能自行生產GPS陶瓷天線的廠家主要是達伽馬導航、嘉興佳利電子、佳邦、嘉康電子等廠家。
大部分廠家均從國內外採購陶瓷部分，配合設計的放大電路。
超級智慧型終端越來越成為大勢所趨，狹小的空間對配件的大小提出了很高的要求。
原來國內的技術只在15×15以上成熟，10×10以上基本成熟。現在最小可以做到7×7左右，良率會偏低。
構造
絕大部分GPS天線為右旋極化陶瓷介質，其組成部分為：陶瓷天線、低噪音信號模組、線纜、接頭。
其中陶瓷天線也叫無源天線、介質天線、PATCH，它是GPS天線的核心技術所在。一個GPS天線的信號接受能力，大部分取決與其陶瓷部分的成分配料如何。
低噪聲信號模組也稱為LNA，是將信號進行放大和濾波的部分。其元器件選擇也很重要，否則會加大GPS信號的反射損耗，以及造成噪音過大。
線纜的選擇也要以降低反射為標準，保證阻抗的匹配。
注意事項
1.GPS不能100%定位,更別相信室內定位的鬼話,GPS不像手機廣播,隨地都能收到訊號,很多東西都會影響gps收訊,包含天空星分布狀態,大樓, 高架橋,電波,樹葉,隔熱紙等,會影響的東西太多太多了,一般來說,從gps位置向上看,能看到天空的面積,就是gps能收到訊號的面積。
2.不要用一兩次,或一兩天,就決定gps的好壞-由於天空衛星狀態每天都不同,也許同一個地方,上午收訊滿格,但晚上無法定位,都有可能,也有可能一連好幾天定位狀況都不好。
3.比較gps的好壞,必須同時同地比較-很多人新買gps,都會說,我之前用的那顆比較好之類的話,但是這樣說,不見的正確,因為使用時間地點不同,最後的結果是差很多的,必須長期使用,或同時同地,才能感受兩種gps的不同點。
4.GPS收訊強度表,已經不足以作為GPS購買參考-大家買gps,只會看在電子地圖中的收訊表,以前可能還蠻準的,但現在的gps,為了讓收訊表看起來好看,所以有假訊號,或是仿真的訊號等等,收訊表確實很漂亮,但也許定位不準,甚至不能正確顯示也不一定。
5.沒有所謂室內定位的gps-基本上室內沒有訊號就是沒有訊號,真正室內定位,要從cold start開始就在室內,但一樣能定位,才是真正室內定位,不過基本上室內定位一點意義也沒有,因為我不會在家裡導航。
6.購買gps,不需要以廠牌為購買選擇,但可以選擇內部使用的晶片-基本上,做gps廠商很多,選擇廠商只是考慮售後服務而已,並非大廠收訊就一定最好,一般來說相同晶片的gps,不同廠商做,效果不會有太大的差異,因此選擇gps不選廠牌,可以選擇gps接收晶片。
7.到底要用藍牙,CF gps,還是gps mouse?-一般來說,這是見仁見智的問題,使用藍牙或CF,必須擔心gps or pda隨時會沒電的問題,且費用較高,不過可以隨時隨地導航,使用gps mouse是經濟實惠收訊又佳,不必擔心電力問題,但是有線的困擾。
8.定位不準,不見得是GPS的錯-基本上定位誤差能在20公尺以內,都算是好gps了,另外,gps位置沒有很準確在路上,原因可能很多,可能收訊不良,造成誤差,可能是地圖數據有問題,也有可能是路很寬,所以看起來gps好像穩定偏移路面,用久了您就知道是gps還是地圖的問題。
9.購買gps,規格表僅供參考-gps規格什麼幾秒內完成定位,什麼幾公尺誤差,靈敏度等等信息,這些都是寫好看的,要真正使用才知道,說真的,比較規格表是浪費時間。 10.使用GPS,不用收通訊費-雖然大家都知道了,但是還是有人一直以為要另外收月租費。
11.當店家說xxx gps不好時,別太相信-可能是該店家不賣了,或是另外一種東西庫存較多,推薦您買另外一款gps。 12.GPS能放車內就放車內-除了外接天線,像gps mouse這一類的東西,能放車內就放車內,因為gps雖然有防水,但是長期放在外面,難免會有掛點的時候,而且上下車還要收來收去,放在外面可是會被乾走的喔,建議慎選格熱紙,或是在格熱紙上剪個洞,貼上其它東西看起來就不會醜了。
13.若GPS是新買來第一次使用,或是已經是cold start狀態,請到空曠處定點進行車外定位-這樣一來定位速度比較快,而且比較不會有一些奇怪的現象,若cold start狀態下直接上路,即使訊號都很強,但可能到目的地了都無法定位喔!!這點非常重要,定位完後,再放到車內,看看車內收訊會不會比較差,另外單次 gps使用時間越久,能保存衛星數據的時間就越長,若長期不用,如一~二星期,gps可能會恢復到cold start狀態。 以上是給剛接觸衛星導航的各位,希望有這些心理準備,就比較不會覺得衛星導航不好用了,基本上,只要能到達目的地,衛星導航對您來說就是很好用的東西了, 至於有沒有比較省時,路程有沒有比較短,都別要求太高了,基本上到一個陌生的地方,只要能順利到該地就好了,也許路程中會有一些啼笑皆非的規劃而多走一些路,但是久而久之,您會了解現行衛星導航的特性,用起來也就不會那么不爽了,當然地圖廠商還是有待努力,但希望大家能給予廠商適當的鼓勵,購買正版就是最好的支持
。
達伽馬
電氣特性
1.1 Antenna/天線
Antenna model/天線型號
Dagama達伽馬GPS-A130
Frequency Range/頻率範圍
1575.42MHz±1.02 MHz
V.S.W.R/駐波比
1.5:1
Band Width /頻寬
> 10 MHz
Impendence/阻抗
50 ohm
Gain/增益
5dBic Based on7×7cm ground plane
Polarization/極化
RHCP
1.2 LNA/低噪放
Frequency Range/頻率範圍
1575.42MHz±1.02 MHz
DC Voltage/直流電壓
3.0-5.0V
Gain（Typical）/增益
29dB ( +25℃±10℃)
Output VSWR（Typical）/輸出駐波
<1.5
Noise Figure（Typical）/噪聲係數
1.5(+25℃±10℃)
DC current（Typical）/直流電流
15.5mA(At 3.0V)
材質
Antenna/天線
Dielectric Ceramics/介電陶瓷
PCB/印刷電路板
FR4
Shielding/禁止罩
Tinplate
RF Cable/射頻電纜
RG174 300±10CM
RF Connector/射頻接頭
SMA-J3
Thickness/厚度
15.5mm
