作為接收和發(fā)送移動(dòng)信號的主要裝置,天線需要具備接收與自己有關(guān)的信號,而不能接收無關(guān)的信號的特性,同時(shí)天線還要把信號發(fā)送到特定的方向上,實(shí)現(xiàn)特定的覆蓋的特點(diǎn),同時(shí)不同的地點(diǎn)需要達(dá)到不同的覆蓋要求,這些都與天線的以下基礎(chǔ)知識有關(guān):
天線輸入端信號電壓與信號電流之比,稱為天線的特性阻抗,天線的特性阻抗與天線的結(jié)構(gòu)、尺寸以及工作波長有關(guān),當(dāng)天線完成后,其阻抗已經(jīng)決定,同樣饋線也有阻抗,饋線的阻抗是指傳輸線上各處的電壓與電流的比值,饋線特性阻抗只與導(dǎo)體直徑D和d以及導(dǎo)體間介質(zhì)的介電常數(shù)εr有關(guān),而與饋線長短、工作頻率以及饋線終端所接負(fù)載阻抗無關(guān)。研究阻抗的目的,是為了測試饋線與天線是否匹配,即,當(dāng)天線與饋線的特性阻抗相等時(shí),我們稱它們互相匹配,反之,我們稱它們?yōu)椴黄ヅ?,如圖5所示。當(dāng)匹配時(shí),從饋線輸出的信號被很好地傳遞到天線,當(dāng)不匹配時(shí),來自于饋線的信號部分被反射回去,也就是常說的駐波比偏大。 天線的天線陣列可以通過組合多個(gè)天線元件來實(shí)現(xiàn)。江西定位精度天線放大器
天線的增益是指天線在某個(gè)方向上相對于理想點(diǎn)源天線(即無損耗、無方向性的點(diǎn)源天線)的輻射功率增加量。增益通常用分貝(dB)表示。天線的增益可以通過以下公式計(jì)算:增益(dB)=10*log10(輻射功率/參考功率)其中,輻射功率是指天線在特定方向上的輻射功率,參考功率是指理想點(diǎn)源天線在同一方向上的輻射功率。要比較不同天線的增益,可以將它們的增益值進(jìn)行比較。增益值越大,表示天線在特定方向上的輻射功率增加得越多,天線的性能也更好。但需要注意的是,增益并不是衡量天線性能的指標(biāo),還需要考慮其他因素,如頻率范圍、方向性、波束寬度等。浙江GPS101天線發(fā)生器天線的天線選擇還需要考慮天線的可調(diào)整性和可擴(kuò)展性等因素。
陶瓷小知識:
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?,F(xiàn)在市面使用的陶瓷片主要有 25x25、18x18、15x15、12x12。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。陶瓷片大部分是正方形設(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。
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),必須通過調(diào)整銀面涂層外形,來調(diào)節(jié)頻點(diǎn)重新保持在1575.42MHz。因此GPS整機(jī)廠家在采購天線時(shí)一定要配合天線廠家,提供整機(jī)樣品進(jìn)行測試。
天線饋點(diǎn):陶瓷天線通過饋點(diǎn)收集共振信號并發(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而是在X方向上做微小調(diào)整;這樣的阻抗匹配方法簡單而且沒有增加成本;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。
天線里的放大電路: 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 7cmx7cm無間斷大地時(shí),patch天線的效能可以發(fā)揮效果好。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要求信號輸入前總增益不得超過29dB,否則信號過飽和會(huì)產(chǎn)生自激。 天線的天線帶寬是指其能夠工作的頻率范圍。
天線的帶寬是指天線能夠工作的頻率范圍。帶寬越寬,天線能夠接收或輻射的頻率范圍越廣。評估天線的性能可以通過以下幾種方法:實(shí)驗(yàn)測量:使用專業(yè)的測試設(shè)備對天線進(jìn)行測量,如功率計(jì)、頻譜分析儀等,可以得到天線的增益、方向性、駐波比等參數(shù)。模擬仿真:使用電磁場仿真軟件對天線進(jìn)行模擬分析,可以得到天線的輻射圖案、波束寬度等參數(shù)。理論計(jì)算:根據(jù)天線的結(jié)構(gòu)和理論公式,進(jìn)行計(jì)算和推導(dǎo),可以得到天線的理論性能參數(shù)。實(shí)際應(yīng)用測試:將天線應(yīng)用于實(shí)際場景中,通過實(shí)際測試和觀察,評估天線的性能表現(xiàn)。綜合以上方法,可以評估天線的性能,選擇適合的天線應(yīng)用于不同的場景。天線的性能可以通過增加其長度或改變其形狀來改善。河北電路天線SAW
天線的增益是衡量天線接收或發(fā)送信號能力的指標(biāo)。江西定位精度天線放大器
波瓣角是定向天線常用的一個(gè)很重要的參數(shù),在出廠時(shí)已經(jīng)確定,波瓣寬度越窄,方向性越好,作用距離越遠(yuǎn),抗干擾能力越強(qiáng)。其中水平平面的波瓣角越大,在扇區(qū)交界處的覆蓋越好,但當(dāng)提高天線傾角時(shí),也越容易發(fā)生波束畸變,形成越區(qū)覆蓋。角度越小,在扇區(qū)交界處覆蓋越差。提高天線傾角可以在一定程度上改善扇區(qū)交界處的覆蓋,而且相對而言,不容易產(chǎn)生對其他小區(qū)的越區(qū)覆蓋。在市中心基站由于站距小,天線傾角大,應(yīng)當(dāng)采用水平平面的半功率角小的天線,郊區(qū)選用水平平面的波瓣角大的天線,常見的水平波瓣角有45°,60°,90°等。垂直平面的波瓣角定義了天線垂直平面的波束寬度。垂直平面的半功率角越小,偏離主波束方向時(shí)信號衰減越快,越容易通過調(diào)整天線傾角準(zhǔn)確控制覆蓋范圍。常見的垂直波瓣角有48°,33°,15°,8°。 江西定位精度天線放大器