GPS天線(xiàn)的分類(lèi)及重要作用
發(fā)布日期:: 2010/10/15 作者來(lái)源:: honglufeng/衛通達
GPS接收天線(xiàn)的作用，是將衛星來(lái)的無(wú)線(xiàn)電信號的電磁波能量變換成接收機電子器件可攝取應用的電流。天線(xiàn)的大小和形狀十分重要，因為這些特征決定了天線(xiàn)能獲取微弱的GPS信號的能力。根據需要，天線(xiàn)可設計成可以工作在單一的L1頻率上，也可以工作在L1和L2兩個(gè)頻率上。由于GPS信號是圓極化波，所以所有的接收天線(xiàn)都是圓極化工作方式。盡管有多種多樣的條件限制，仍然有許多不同的天線(xiàn)類(lèi)型存在，如單極的，雙極的，螺旋的，四臂螺旋的，以及微帶天線(xiàn)。
我們在市面上看到的GPS接收器的內置天線(xiàn)一般有兩種－－平板式天線(xiàn)和四臂螺旋式天線(xiàn)，到底兩種天線(xiàn)各有什么優(yōu)劣呢，讓我們來(lái)為您一一解答。
一..平板式天線(xiàn)（Patch Antenna）
平板式天線(xiàn)由于其耐用性和相對地容易制作，所以成了應用最為普遍的一類(lèi)天線(xiàn)。其形狀可以是圓的也可以方的或長(cháng)方的，如同一塊敷銅的印刷電路板。它由一個(gè)或多個(gè)金屬片構成，所以GPS天線(xiàn)最常用的形狀是塊狀結，像個(gè)燒餅。由于天線(xiàn)可以做得很小，因此適合于航空應用和個(gè)人手持應用。
天線(xiàn)的另一個(gè)主要特性，是其的增益圖形，即方向性。利用天線(xiàn)的方向性可以提高其抗干和抗多徑效應能力。在精確定位中，天線(xiàn)的相位中心的穩定性是個(gè)很重要的指標。但是，普通的導航應用中，人們希望用全向天線(xiàn)，至少能接收天線(xiàn)地平以上五度視野內所有天空中的可見(jiàn)衛星信號，但是平板式天線(xiàn)在衛星于天線(xiàn)正上方時(shí)，訊號增益才是最大，這就有兩個(gè)問(wèn)題：
1、平板的接收范圍在平板上方，平板要面向天空，這對于手持以及車(chē)載都會(huì )帶來(lái)麻煩，我們可以看到可調角度的CF接收器越來(lái)越多（可折疊的SDGPS ），就是因為平板式天線(xiàn)這種特性使得廠(chǎng)家為了接收器有更好的收訊效果才想出來(lái)的招。
2、我們知道，雖然我們正頭頂上的衛星信號比較好，比較容易鎖定，但其實(shí)正頭頂上的衛星是最沒(méi)用的，如果沒(méi)有低角度的衛星，誤差會(huì )相對較高，精度將會(huì )很差。所以基于這些缺點(diǎn)，GPS接收器上也開(kāi)始使用四臂螺旋式天線(xiàn)
二.四臂螺旋式天線(xiàn)（Quadrifilar Helix Antenna ）
四臂螺旋式天線(xiàn)由四條特定彎曲的金屬線(xiàn)條所組成。不需要任何接地。它具備有Zapper天線(xiàn)的特性，也具備有垂直天線(xiàn)的特性。此種巧妙的結構，使天線(xiàn)任何方向都有3dB的增益，增加了衛星訊號接收的時(shí)間。四臂螺旋式天線(xiàn)擁有全面向360度的接收能力，因此在與pda結合時(shí)，無(wú)論PDA的擺放位置如何，四臂螺旋式天線(xiàn)皆能接收，有別于使用平板GPS天線(xiàn)需要平放才能較好的接收的限制。使用此種天線(xiàn)，當衛星出現于地平面上10度時(shí)，即可收到衛星所傳送的訊號。
但是如果地面接收站附近干擾源較多，則不適用四臂螺旋式天線(xiàn)，因為四臂螺旋式天線(xiàn)具備有水平方向的增益，會(huì )將噪聲一起放大，反而干擾了衛星訊號的接收。但是科技在進(jìn)步，現在所生產(chǎn)的四臂螺旋式天線(xiàn)能突破多項傳統天線(xiàn)的限制。天線(xiàn)是以陶瓷制成，Near-Field極小，約僅有3~5mm，而有些傳統天線(xiàn)的Near-Field甚至高達1m。Near-Field愈小，則使用者手持GPS裝置時(shí)，人體愈不會(huì )造成干擾?，F在的四臂螺旋式天線(xiàn)的特點(diǎn)還包括完整的巴倫電路(Balun)設計，此設計能隔離天線(xiàn)周邊的噪聲，因此能容許各種功能的天線(xiàn)并存于極小的空間中而不會(huì )互相干擾。對于整合功能日趨多元，且強調輕薄短小的手持式電子產(chǎn)品而言，此特性的重要性不可言喻。
