今天主要講一些比較工程性的東西,GNSS測(cè)量天線(xiàn)安裝注意事項(xiàng)。在實(shí)際產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程中,我們往往會(huì)考慮GNSS測(cè)量天線(xiàn)的安裝位置,正如我們的手機(jī)設(shè)計(jì)一樣,GNSS測(cè)量天線(xiàn)集成到終端后,容易受到PCB、外殼的影響,同時(shí)還會(huì)受到電路的干擾。對(duì)于外置的GNSS測(cè)量天線(xiàn),我們只需要保證其在一個(gè)空曠的工作環(huán)境并且原理干擾源即可。
GNSS測(cè)量天線(xiàn)安裝注意事項(xiàng)主要有以下幾點(diǎn):
地平面或PCB大小對(duì)天線(xiàn)的影響;
外殼或天線(xiàn)罩帶來(lái)的影響;
饋電線(xiàn)的長(zhǎng)短影響;
系統(tǒng)安裝的注意點(diǎn);
1、地平面或PCB大小對(duì)天線(xiàn)的影響
對(duì)于內(nèi)置GNSS測(cè)量天線(xiàn),如我們常見(jiàn)的陶瓷天線(xiàn),安裝的PCB或者載體的地平面大小對(duì)于天線(xiàn)的性能會(huì)產(chǎn)生直接影響。
不同PCB對(duì)天線(xiàn)性能影響
天線(xiàn)安裝的PCB或者載體的地平面從小變大會(huì)給天線(xiàn)帶來(lái)什么最明顯的影響,如下圖增益曲線(xiàn)的變化:
不同PCB對(duì)天線(xiàn)增益性能影響
天線(xiàn)安裝的PCB或者載體的地平面變大,天線(xiàn)定點(diǎn)增益會(huì)明顯增加,同時(shí)中心頻率會(huì)發(fā)被抬升。那么,PCB或地平面是不是越大越好呢,顯然不是。隨著天線(xiàn)安裝的PCB或者載體的地平面加大,天線(xiàn)方向圖會(huì)發(fā)生變化,頂點(diǎn)增益下降,波束寬度變寬。
2、外殼或天線(xiàn)罩帶來(lái)的影響
內(nèi)置GNSS測(cè)量天線(xiàn)需要有一個(gè)塑料外殼或者天線(xiàn)罩進(jìn)行保護(hù),達(dá)到防水防塵,保護(hù)機(jī)器正常工作的目的。那么天線(xiàn)罩會(huì)對(duì)天線(xiàn)性能帶來(lái)什么影響?下圖給出一個(gè)典型應(yīng)用圖。
不同天線(xiàn)罩高度帶來(lái)的影響
此處,重點(diǎn)考慮我們常見(jiàn)的PC,ABS等工程塑料帶來(lái)的影響,對(duì)于其他材質(zhì),需要重點(diǎn)考慮材料的介電常數(shù)特性和透波性能。簡(jiǎn)單討論了有無(wú)天線(xiàn)罩和天線(xiàn)罩離天線(xiàn)不同高度H下,天線(xiàn)增益曲線(xiàn)的變化。
天線(xiàn)罩H對(duì)天線(xiàn)增益曲線(xiàn)的變化
天線(xiàn)罩和天線(xiàn)之間的距離H存在強(qiáng)相關(guān)關(guān)系,隨著H的變小,天線(xiàn)的增益曲線(xiàn)越往低頻便宜,同時(shí)天線(xiàn)的增益還會(huì)相應(yīng)的變小,這是天線(xiàn)罩帶來(lái)的影響。
3、饋電線(xiàn)的長(zhǎng)短影響
在實(shí)際使用過(guò)程中,我們經(jīng)常會(huì)碰到接收機(jī)和GNSS測(cè)量天線(xiàn)之間的饋電線(xiàn)會(huì)很長(zhǎng),這就會(huì)引入過(guò)大的損耗。一種方法采用高增益的GNSS測(cè)量天線(xiàn)直接把損耗彌補(bǔ),另外一種比較常見(jiàn)的方法就是增加線(xiàn)上中繼放大器,如下圖。
舉例說(shuō)明:天線(xiàn)增益為40dB,30米線(xiàn)損25dB,最終到達(dá)接收機(jī)為15dB增益,鏈路增益不足,導(dǎo)致搜星差。引入線(xiàn)上放大器可以彌補(bǔ)這一不足。
4、系統(tǒng)安裝的注意點(diǎn)
由于GNSS信號(hào)太弱,-130dBm的信號(hào)強(qiáng)度,所以在系統(tǒng)布局的時(shí)候GNSS系統(tǒng)需要重點(diǎn)進(jìn)行保護(hù),對(duì)于存在強(qiáng)干擾的模塊進(jìn)行屏蔽或者是對(duì)GNSS接收機(jī)進(jìn)行屏蔽保護(hù);GNSS測(cè)量天線(xiàn)位置也需要盡可能的原理頻帶附近的干擾源,因?yàn)楦蓴_信號(hào)一旦進(jìn)入GNSS測(cè)量天線(xiàn),接收機(jī)基本上回天乏術(shù),畢竟我們用的都是普通接收機(jī),不是什么多陣元抗干擾接收機(jī)。