影響GPS天線性能的主要因素及其使用注意事項(xiàng) - 全文

我們知道，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(GPS是什么)。而在這接受信號(hào)的過(guò)程中就必須用到天線，故我們將接受信號(hào)的天線稱之為GPS天線。 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(GPS原理)。信號(hào)強(qiáng)度為166-DBM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)的接受準(zhǔn)備專門的天線。下面小編就為大家介紹有關(guān)GPS天線性能與使用注意事項(xiàng)的知識(shí)(GPS定位)。

影響GPS天線性能的主要是以下幾個(gè)方面

1、陶瓷片：陶瓷粉末的好壞以及燒結(jié)工藝直接影響它的性能。現(xiàn)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(shù)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(shè)計(jì)，是為了保證在XY方向上共振基本一致，從而達(dá)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(diǎn)準(zhǔn)確落在1575.42MHz，但天線頻點(diǎn)非常容易受到周邊環(huán)境影響，特別是裝配在整機(jī)內(nèi)，必須通過(guò)調(diào)整銀面涂層外形，來(lái)調(diào)節(jié)頻點(diǎn)重新保持在1575.42MHz。因此GPS整機(jī)廠家在采購(gòu)天線時(shí)一定要配合天線廠家，提供整機(jī)樣品進(jìn)行測(cè)試。

3、饋點(diǎn)：陶瓷天線通過(guò)饋點(diǎn)收集共振信號(hào)并發(fā)送至后端。由于天線阻抗匹配的原因，饋點(diǎn)一般不是在天線的正中央，而是在XY方向上做微小調(diào)整。這樣的阻抗匹配方法簡(jiǎn)單而且沒(méi)有增加成本。僅在單軸方向上移動(dòng)稱為單偏天線，在兩軸均做移動(dòng)稱為雙偏。

4、放大電路：承載陶瓷天線的PCB形狀及面積。由于GPS有觸地反彈的特性，當(dāng)背景是7cm×7cm無(wú)間斷大地時(shí)，patch天線的效能可以發(fā)揮到極致。雖然受外觀結(jié)構(gòu)等因素制約，但盡量保持相當(dāng)?shù)拿娣e且形狀均勻。放大電路增益的選擇必須配合后端LNA增益。Sirf的GSC3F要求信號(hào)輸入前總增益不得超過(guò)29dB，否則信號(hào)過(guò)飽和會(huì)產(chǎn)生自激。

GPS天線有四個(gè)重要參數(shù)：增益(Gain)、駐波(VSWR)、噪聲系數(shù)(Noise figure)、軸比(Axial ratio)。其中特別強(qiáng)調(diào)軸比，它是衡量整機(jī)對(duì)不同方向的信號(hào)增益差異性的重要指標(biāo)。由于衛(wèi)星是隨機(jī)分布在半球天空上，所以保證天線在各個(gè)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(jié)構(gòu)、整機(jī)內(nèi)部電路及EMI等影響。

GPS天線使用注意事項(xiàng)

1.GPS不能100%定位,更別相信室內(nèi)定位的鬼話-GPS不像手機(jī)廣播,隨地都能收到信號(hào),很多東西都會(huì)影響GPS收信,包含天空星分布狀態(tài),大樓, 高架橋,電波,樹(shù)葉,格熱紙等,會(huì)影響的東西太多太多了,一般來(lái)說(shuō),從GPS位置向上看,能看到天空的面積,就是GPS能收到信號(hào)的面積。

2.不要用一兩次,或一兩天,就決定GPS的好壞-由于天空衛(wèi)星狀態(tài)每天都不同,也許同一個(gè)地方,上午收信滿格,但晚上無(wú)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(shí)同地比較-很多人新買GPS,都會(huì)說(shuō),我之前用的那顆比較好之類的話,但是這樣說(shuō),不見(jiàn)的正確,因?yàn)槭褂脮r(shí)間地點(diǎn)不同,最后的結(jié)果是差很多的,必須長(zhǎng)期使用,或同時(shí)同地,才能感受兩種GPS的不同點(diǎn)。

4.GPS收信強(qiáng)度表,已經(jīng)不足以作為GPS購(gòu)買參考-大家買GPS,只會(huì)看在電子地圖中的收信表,以前可能還蠻準(zhǔn)的,但現(xiàn)在的GPS,為了讓收信表看起來(lái)好看,所以有假信號(hào),或是仿真的信號(hào)等等,收信表確實(shí)很漂亮,但也許定位不準(zhǔn),甚至不能正確顯示也不一定。

5.沒(méi)有所謂室內(nèi)定位的GPS-基本上室內(nèi)沒(méi)有信號(hào)就是沒(méi)有信號(hào),真正室內(nèi)定位,要從cold start開(kāi)始就在室內(nèi),但一樣能定位,才是真正室內(nèi)定位,不過(guò)基本上室內(nèi)定位一點(diǎn)意義也沒(méi)有,因?yàn)槲也粫?huì)在家里導(dǎo)航。

6.購(gòu)買GPS,不需要以廠牌為購(gòu)買選擇,但可以選擇內(nèi)部使用的芯片-基本上,做GPS廠商很多,選擇廠商只是考慮售后服務(wù)而已,并非大廠收信就一定最好,一般來(lái)說(shuō)相同芯片的GPS,不同廠商做,效果不會(huì)有太大的差異,因此選擇GPS不選廠牌,可以選擇GPS接收芯片。

7.我到底要用藍(lán)芽,CF GPS,還是GPS mouse?-一般來(lái)說(shuō),這是見(jiàn)仁見(jiàn)智的問(wèn)題,使用藍(lán)芽或cf,必須擔(dān)心GPS or pda隨時(shí)會(huì)沒(méi)電的問(wèn)題,且費(fèi)用較高,不過(guò)可以隨時(shí)隨地導(dǎo)航,使用GPS mouse是經(jīng)濟(jì)實(shí)惠收信又佳,不必?fù)?dān)心電力問(wèn)題,但是有線的困擾。

8.定位不準(zhǔn),不見(jiàn)得是GPS的錯(cuò)-基本上定位誤差能在20公尺以內(nèi),都算是好GPS了,另外,GPS位置沒(méi)有很準(zhǔn)確在路上,原因可能很多,可能收信不良,造成誤差,可能是地圖數(shù)據(jù)有問(wèn)題,也有可能是路很寬,所以看起來(lái)GPS好像穩(wěn)定偏移路面,用久了您就知道是GPS還是地圖的問(wèn)題。

9.購(gòu)買GPS,規(guī)格表僅供參考-GPS規(guī)格什么幾秒內(nèi)完成定位,什么幾公尺誤差,靈敏度等等信息,這些都是寫好看的,要真正使用才知道,說(shuō)真的,比較規(guī)格表是浪費(fèi)時(shí)間。

10.使用GPS,不用收通信費(fèi)-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(fèi)。

11.當(dāng)?shù)昙艺f(shuō)xxx GPS不好時(shí),別太相信-可能是該店家不賣了,或是另外一種東西庫(kù)存較多,推薦您買另外一款GPS。

12.GPS能放車內(nèi)就放車內(nèi)-除了外接天線,像GPS mouse這一類的東西,能放車內(nèi)就放車內(nèi),因?yàn)镚PS雖然有防水,但是長(zhǎng)期放在外面,難免會(huì)有掛點(diǎn)的時(shí)候,而且上下車還要收來(lái)收去,放在外面可是會(huì)被干走的喔,建議慎選格熱紙,或是在格熱紙上剪個(gè)洞,貼上其它東西看起來(lái)就不會(huì)丑了。

13.若GPS是新買來(lái)第一次使用,或是已經(jīng)是cold start狀態(tài),請(qǐng)到空曠處定點(diǎn)進(jìn)行車外定位-這樣一來(lái)定位速度比較快,而且比較不會(huì)有一些奇怪的現(xiàn)象,若cold start狀態(tài)下直接上路,即使信號(hào)都很強(qiáng),但可能到目的地了都無(wú)法定位喔!!這點(diǎn)非常重要,定位完后,再放到車內(nèi),看看車內(nèi)收信會(huì)不會(huì)比較差,另外單次 GPS使用時(shí)間越久,能保存衛(wèi)星數(shù)據(jù)的時(shí)間就越長(zhǎng),若長(zhǎng)期不用,如一~二星期,GPS可能會(huì)恢復(fù)到cold start狀態(tài)。

總結(jié)

GPS天線為右旋極化陶瓷介質(zhì)，其組成部分為：陶瓷天線、低噪音信號(hào)模塊、線纜、接頭，本文主要介紹了影響GPS天線性能的主要因素及其使用注意事項(xiàng)的基礎(chǔ)知識(shí)。