淺談無(wú)人機(jī)上GPS模塊的天線
更新時(shí)間：2020-11-13 16:34:14點(diǎn)擊次數(shù)：3129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。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)備專門(mén)的天線。目前GPS天線在農(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。
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。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)備專門(mén)的天線。目前GPS天線在農(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，這種指向也稱為增益。天線的越大，增益越高。
GPS接收機(jī)天線有不同構(gòu)造類型，比如，單極，偶極，螺旋，微帶和扼流線圈等。貼片天線屬于微帶天線的一種。
1、從極化方式上GPS模塊天線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模塊天線都會(huì)采用圓形極化！2、從安裝放置方式上GPS模塊天線分為內(nèi)置天線和外置天線。目前的GPS模塊逐漸小型化，集成化，所以GPS模塊天線多采用內(nèi)置安裝和放置 。此時(shí)天線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模塊天線內(nèi)置天線又分有源和無(wú)源天線。無(wú)源天線不含低噪聲放大器，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模塊與天線一體化的無(wú)源天線：（1）銀層：陶瓷天線的表面銀層可以影響天線的共振頻率,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： 一般就是要供電的天線模塊，是由陶瓷天線、LNA（低噪聲信號(hào)模塊）、線纜、接頭組成、外加一個(gè)密封防水圈。
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