影响GPS天线性能的主要因素及其使用注意事项

我们知道，GPS 就是通过接受卫星信号，进行定位或者导航的终端(GPS是什么)。而在这接受信号的过程中就必须用到天线，故我们将接受信号的天线称之为GPS天线。 GPS卫星信号分为L1和L2，频率分别为1575.42MHZ和1228MHZ，其中L1为开放的民用信号，信号为圆形极化(GPS原理)。信号强度为166-DBM左右，属于比较弱的信号。 这些特点决定了要为GPS信号的接受准备专门的天线。下面小编就为大家介绍有关GPS天线性能与使用注意事项的知识(GPS定位)。

影响GPS天线性能的主要是以下几个方面

1、陶瓷片：陶瓷粉末的好坏以及烧结工艺直接影响它的性能。现市面使用的陶瓷片主要是25×25、18×18、15×15、12×12。陶瓷片面积越大，介电常数越大，其共振频率越高，接受效果越好。陶瓷片大多是正方形设计，是为了保证在XY方向上共振基本一致，从而达到均匀收星的效果。

2、银层：陶瓷天线表面银层可以影响天线共振频率。理想的GPS陶瓷片频点准确落在1575.42MHz，但天线频点非常容易受到周边环境影响，特别是装配在整机内，必须通过调整银面涂层外形，来调节频点重新保持在1575.42MHz。因此GPS整机厂家在采购天线时一定要配合天线厂家，提供整机样品进行测试。

3、馈点：陶瓷天线通过馈点收集共振信号并发送至后端。由于天线阻抗匹配的原因，馈点一般不是在天线的正中央，而是在XY方向上做微小调整。这样的阻抗匹配方法简单而且没有增加成本。仅在单轴方向上移动称为单偏天线，在两轴均做移动称为双偏。

4、放大电路：承载陶瓷天线的PCB形状及面积。由于GPS有触地反弹的特性，当背景是7cm×7cm无间断大地时，patch天线的效能可以发挥到极致。虽然受外观结构等因素制约，但尽量保持相当的面积且形状均匀。放大电路增益的选择必须配合后端LNA增益。Sirf的GSC3F要求信号输入前总增益不得超过29dB，否则信号过饱和会产生自激。

GPS天线有四个重要参数：增益(Gain)、驻波(VSWR)、噪声系数(Noise figure)、轴比(Axial ratio)。其中特别强调轴比，它是衡量整机对不同方向的信号增益差异性的重要指标。由于卫星是随机分布在半球天空上，所以保证天线在各个方向均有相近的敏感度是非常重要的。轴比受到天线性能、外观结构、整机内部电路及EMI等影响。

GPS天线使用注意事项

1.GPS不能100%定位,更别相信室内定位的鬼话-GPS不像手机广播,随地都能收到信号,很多东西都会影响GPS收信,包含天空星分布状态,大楼, 高架桥,电波,树叶,格热纸等,会影响的东西太多太多了,一般来说,从GPS位置向上看,能看到天空的面积,就是GPS能收到信号的面积。

2.不要用一两次,或一两天,就决定GPS的好坏-由于天空卫星状态每天都不同,也许同一个地方,上午收信满格,但晚上无法定位,都有可能,也有可能一连好几天定位状况都不好。

3.比较GPS的好坏,必须同时同地比较-很多人新买GPS,都会说,我之前用的那颗比较好之类的话,但是这样说,不见的正确,因为使用时间地点不同,最后的结果是差很多的,必须长期使用,或同时同地,才能感受两种GPS的不同点。

4.GPS收信强度表,已经不足以作为GPS购买参考-大家买GPS,只会看在电子地图中的收信表,以前可能还蛮准的,但现在的GPS,为了让收信表看起来好看,所以有假信号,或是仿真的信号等等,收信表确实很漂亮,但也许定位不准,甚至不能正确显示也不一定。

5.没有所谓室内定位的GPS-基本上室内没有信号就是没有信号,真正室内定位,要从cold start开始就在室内,但一样能定位,才是真正室内定位,不过基本上室内定位一点意义也没有,因为我不会在家里导航。

6.购买GPS,不需要以厂牌为购买选择,但可以选择内部使用的芯片-基本上,做GPS厂商很多,选择厂商只是考虑售后服务而已,并非大厂收信就一定最好,一般来说相同芯片的GPS,不同厂商做,效果不会有太大的差异,因此选择GPS不选厂牌,可以选择GPS接收芯片。

7.我到底要用蓝芽,CF GPS,还是GPS mouse?-一般来说,这是见仁见智的问题,使用蓝芽或cf,必须担心GPS or pda随时会没电的问题,且费用较高,不过可以随时随地导航,使用GPS mouse是经济实惠收信又佳,不必担心电力问题,但是有线的困扰。

8.定位不准,不见得是GPS的错-基本上定位误差能在20公尺以内,都算是好GPS了,另外,GPS位置没有很准确在路上,原因可能很多,可能收信不良,造成误差,可能是地图数据有问题,也有可能是路很宽,所以看起来GPS好像稳定偏移路面,用久了您就知道是GPS还是地图的问题。

9.购买GPS,规格表仅供参考-GPS规格什么几秒内完成定位,什么几公尺误差,灵敏度等等信息,这些都是写好看的,要真正使用才知道,说真的,比较规格表是浪费时间。

10.使用GPS,不用收通信费-虽然大家都知道了,但是还是有人一直以为要另外收月租费。

11.当店家说xxx GPS不好时,别太相信-可能是该店家不卖了,或是另外一种东西库存较多,推荐您买另外一款GPS。

12.GPS能放车内就放车内-除了外接天线,像GPS mouse这一类的东西,能放车内就放车内,因为GPS虽然有防水,但是长期放在外面,难免会有挂点的时候,而且上下车还要收来收去,放在外面可是会被干走的喔,建议慎选格热纸,或是在格热纸上剪个洞,贴上其它东西看起来就不会丑了。

13.若GPS是新买来第一次使用,或是已经是cold start状态,请到空旷处定点进行车外定位-这样一来定位速度比较快,而且比较不会有一些奇怪的现象,若cold start状态下直接上路,即使信号都很强,但可能到目的地了都无法定位喔!!这点非常重要,定位完后,再放到车内,看看车内收信会不会比较差,另外单次 GPS使用时间越久,能保存卫星数据的时间就越长,若长期不用,如一~二星期,GPS可能会恢复到cold start状态。

总结

GPS天线为右旋极化陶瓷介质，其组成部分为：陶瓷天线、低噪音信号模块、线缆、接头，本文主要介绍了影响GPS天线性能的主要因素及其使用注意事项的基础知识。