关于GPS天线的问题

gook2009

1、有源天线与无源天线有什么区别？都会多什么器件？
2、有源天线的源是从哪供电？看着外边没有供电脚呀。
3、有源天线与无源天线的PCB板电路有没有什么不同，有源的电路可以直接用无源天线吗，无源的电路可以直接用有源的天线吗？
4、看到有个贴子说陶瓷天线圆极化波天线，PIFA天线是线极化波天线，不知这个怎么理解？
5、卫星定位时需要四颗卫星，可以搜到很多星是从中任选择四个吗还是有一定的算法？定位是这四颗卫星是先算时间还是先算位置，个人理解是先算时间，不知对不对。四颗卫星那个用来算时间哪个用来算X，哪个用来算Y、Z位置，这个是根据什么来分配的？[52RD

kawaks1

1.同楼上的兄弟

2.馈电电路如果你看不见的话，那么就是用同轴线的中心的线传的，也就是说这时同轴线的中心线上带着有源天线的LNA需要的偏执电压（直流）。你看看原理图，在馈电部分会有滤波电容，信号部分有隔直流的电容。或者更简单，你用电压表测量一下同轴的中心线和外皮的电压。

3.有源的电路可以直接用无源天线，但是收星速度慢很多了，也不准确，原因简单，增益不够。
无源的电路加有源天线是绝对不行，因为有源天线里面有LNA，LNA在有偏执电压并且正常工作时是放大器，在没有电压时会有很大很大的衰减，很大很大。。。

4.陶瓷天线可以做圆极化天线，这种天线比线极化的天线的效率高，似乎是3dB，理论上说。。。当然还要看天线的面积等等。卫星发来的GPS信号是圆极化的（中国和美国的似乎是右旋极化，韩国是左旋的，），所以你用线极化或者右旋极化的天线都可以接收，唯独不能左旋极化，左旋完全收不到。。。

5.同楼上的兄弟。4颗星是一起使用来计算的，不是那颗星星有单独的用处。

fengmo44

1.有源一般就是多个LNA，增加增益的同时也没有馈线的那部分损耗带来的噪声。
2.内馈电模式，电是从接收机这馈过去的。
3.这个问题。。。
4.不太理解，陶瓷天线也可以是PIFA啊
5.4颗星是最少的，选的一般就是信号最高的几个，不限于4颗，星多了定位时间就短而已。

gook2009

很冷清哈[em01]

ghost2853

等高人回答 并学习

lybxfans

无源天线就是我们经常看到的那些天线，仅用无源元件(如:导线,电感,电容,电阻)构成,简单,无需外加电源就能工作，比较常用。
有源天线含有有源元件(如:电子管,晶体管,放大器，集成电路)构成,复杂,必需外加电源才能工作，一般用于特殊用途。

ojisang3701

问题挺多  等高人回答 并学习

gook2009

以下是引用fengmo44在2011-2-24 10:44:49的发言：
1.GPS 卫星不是同步卫星。
2.对于定位也不是一个卫星确定一个参数，就是根据不通卫星到接收机的时间和其位置解一个方程组算出来的。
3.直流和射频信号没什么干扰，带有直流信号的交流信号还是比较常见的。
4.一般手机GPS的LNA供电1.8,2.8，有些专门的接收机有5V的，+-5V还有12V的。
5.手机GPS馈线肯定不长，但是其天线效率也低，限制于其尺寸和环境，所以多数手机GPS还是采用了有源天线。其实去掉后就是降低了信号强度，但是对于单独的GPS接收机的话就不是那么简单的用于不用的问题了，要考虑到整个链路的参数。比如无源的你用有源天线后级的饱和压缩甚至烧坏后级放大会导致接收机无法工作或参数变差。无源的用在有源上可能导致AGC满偏后仍无法保证IF功率正常导致工作不正常，手机的LNA增益一般都是10几，其他的接收机LNA增益多在20-40DB。

5、我们只做了无源的，有源的还没有做过不清楚。不过对于无源的，它的LNA和SAW是放在了PCB上， 有源的只不过是把ＬＮＡ提前了（从天线开始算起），提前了天线同轴线那段和一小段微带线，如果这两段损耗很小的话，应该没太大区别。所以对于有源和无源混用的问题，kawaks1讲的应该是主要原因，不过你跟他的意思差不多。

fengmo44

1.GPS 卫星不是同步卫星。
2.对于定位也不是一个卫星确定一个参数，就是根据不通卫星到接收机的时间和其位置解一个方程组算出来的。
3.直流和射频信号没什么干扰，带有直流信号的交流信号还是比较常见的。
4.一般手机GPS的LNA供电1.8,2.8，有些专门的接收机有5V的，+-5V还有12V的。
5.手机GPS馈线肯定不长，但是其天线效率也低，限制于其尺寸和环境，所以多数手机GPS还是采用了有源天线。其实去掉后就是降低了信号强度，但是对于单独的GPS接收机的话就不是那么简单的用于不用的问题了，要考虑到整个链路的参数。比如无源的你用有源天线后级的饱和压缩甚至烧坏后级放大会导致接收机无法工作或参数变差。无源的用在有源上可能导致AGC满偏后仍无法保证IF功率正常导致工作不正常，手机的LNA增益一般都是10几，其他的接收机LNA增益多在20-40DB。

gook2009

以下是引用lawrencewu在2011-2-23 13:53:53的发言：
GPS有源天线一般是指带LNA的吧，需要供电，故叫有源。现在PND有源的天线多些，尺寸和增益都比较大，价格也高；智能机的一般用FPC，或金属或chip ant,基本是线性极化和无源的，优点是尺寸比较小，价格比较低。GPS 是通过接收不同轨迹的卫星型号之后通过特定算法来定经纬度的，星多的就定位更准确。
另外，大概看了下回复，有两处是要更正下的：
1.GPS卫星并不全是在赤道上的：GPS卫星分布在距地球20200公里，与赤道面倾斜角为55度的六个轨道面上。运行周期12小时。
2.SAW并不是ACTIVE器件。

正解。你很认真很严谨呀[em01]

gook2009

以下是引用kawaks1在2011-2-23 13:17:16的发言：


楼主具体是做什么工作的啊？

2.如果LNA的偏执电压是从同轴线的中心线传输的，那同轴即要传输接收到的GPS信号又要传输直流偏执电压，同时传输可以吗，不会乱吗？

绝对不会乱，偏置电流是直流，GPS是射频，1575MHz呢

3.就是多了馈电电流而已，很简单。有源天线的电路内部，偏置电路的起始端加上大电感，这样就不会有射频信号来捣乱了；与此同时在射频电路上加上隔直大电容，这样就不会有直流信号来捣乱了。很多电路都是如此操作的。

5.不考虑误差，那理论上不是有两颗星就可以定位了吗，一个计算时间，一个计算位置，为什么还必须至少要四颗？

GPS卫星都在赤道上，2颗星怎么能定位啊？具体算法我忘记。。。。我只是记得还要加上很多的补偿，穿过大气层的补偿，还有什么补偿，记性不好，忘光了。。。。

还有个问题：有源天线的与无源天线的相比，就整个电路来说，只不过是把LNA提前了同轴线那一段，如果同轴线衰减很小的话，根据级联原理，性能上应该没有太大的区别呀？

你说对了，关键是同轴线的衰减问题。有的厂商的外置的GPS有源天线的同轴线长3m长，用于车载，按照1m长同轴线衰减1dB来计算，3m就是3dB啊。。。。也就是说是3dB衰减器后加LNA还是LNA后再加3dB衰减器的问题，区别很大。话说国内的1m长同轴线衰减都比1dB大，尤其是做完高低温实验，还要大。具体的参数我也记不得了，有哪位兄弟有具体参数的发一个瞧瞧？

另外，我的分数和帖子数很长时间不上后怎么都清空了？有谁能告诉我一声？

做手机，手机上要做GPS功能。
2、有源天线都这样做了，应该不会混。不过很难想象一根传导线上同时即要上传直流信号，又要下行交流信号，而互不干扰，虽然频率不同。
3、那就是说在PCB上的馈点处会有两条分路，一路走接收到的高频信号，另一路接电源电路，上传LNA的偏置电压，通过串电感或电容来保证不受另一路的干扰？
5、定位原理昨天理解错了，是必须要四颗星。
6、那个做的是手机上的GPS，同轴线也就1cm多点吧，我觉得有源天线与无源天线应该差别不太多，但是有源的要比无源的贵1块多，忘了是美元还是人民币了。

lawrencewu

GPS有源天线一般是指带LNA的吧，需要供电，故叫有源。现在PND有源的天线多些，尺寸和增益都比较大，价格也高；智能机的一般用FPC，或金属或chip ant,基本是线性极化和无源的，优点是尺寸比较小，价格比较低。GPS 是通过接收不同轨迹的卫星型号之后通过特定算法来定经纬度的，星多的就定位更准确。
另外，大概看了下回复，有两处是要更正下的：
1.GPS卫星并不全是在赤道上的：GPS卫星分布在距地球20200公里，与赤道面倾斜角为55度的六个轨道面上。运行周期12小时。
2.SAW并不是ACTIVE器件。

kawaks1

以下是引用gook2009在2011-2-23 0:22:34的发言：
。

再问下：
2、没做过有源的，只做过有源的。有供应商来推有源的，问了下怎么用，与无源有什么区别，MD什么都不知道就给报个价，所以来了解下。
                看到有源天线也只是外接了一根同轴线，没有其它线，应该是从同轴线传输的。有个疑问，如果LNA的偏执电压是从同轴线的中心线传输的，那同轴经理即要传输接收到的GPS信号又要传输直流偏执电压，同时传输可以吗，不会乱吗？
3、这个理解了。问下有源天线的外部电路就是PCB上的电路是除了少个LNA外，是不是还会多个馈电电路？否则它怎么会把直流偏执加到同轴线上？
5、不考虑误差，那理论上不是有两颗星就可以定位了吗，一个计算时间，一个计算位置，为什么还必须至少要四颗？

还有个问题：有源天线的与无源天线的相比，就整个电路来说，只不过是把LNA提前了同轴线那一段，如果同轴线衰减很小的话，根据级联原理，性能上应该没有太大的区别呀？

楼主具体是做什么工作的啊？

2.如果LNA的偏执电压是从同轴线的中心线传输的，那同轴即要传输接收到的GPS信号又要传输直流偏执电压，同时传输可以吗，不会乱吗？

绝对不会乱，偏置电流是直流，GPS是射频，1575MHz呢

3.就是多了馈电电流而已，很简单。有源天线的电路内部，偏置电路的起始端加上大电感，这样就不会有射频信号来捣乱了；与此同时在射频电路上加上隔直大电容，这样就不会有直流信号来捣乱了。很多电路都是如此操作的。

5.不考虑误差，那理论上不是有两颗星就可以定位了吗，一个计算时间，一个计算位置，为什么还必须至少要四颗？

GPS卫星都在赤道上，2颗星怎么能定位啊？具体算法我忘记。。。。我只是记得还要加上很多的补偿，穿过大气层的补偿，还有什么补偿，记性不好，忘光了。。。。

还有个问题：有源天线的与无源天线的相比，就整个电路来说，只不过是把LNA提前了同轴线那一段，如果同轴线衰减很小的话，根据级联原理，性能上应该没有太大的区别呀？

你说对了，关键是同轴线的衰减问题。有的厂商的外置的GPS有源天线的同轴线长3m长，用于车载，按照1m长同轴线衰减1dB来计算，3m就是3dB啊。。。。也就是说是3dB衰减器后加LNA还是LNA后再加3dB衰减器的问题，区别很大。话说国内的1m长同轴线衰减都比1dB大，尤其是做完高低温实验，还要大。具体的参数我也记不得了，有哪位兄弟有具体参数的发一个瞧瞧？

另外，我的分数和帖子数很长时间不上后怎么都清空了？有谁能告诉我一声？

lybxfans

努力学习中。。。。。。

ojisang3701

继续学习

hui5102098

1、有源天线与无源天线有什么区别？都会多什么器件？
有源天线增加了active器件，如：LNA，SAW等。[/COLOR]2、有源天线的源是从哪供电？看着外边没有供电脚呀。
一般是RF连接线供电。
3、有源天线与无源天线的PCB板电路有没有什么不同，有源的电路可以直接用无源天线吗，无源的电路可以直接用有源的天线吗？
取决于传导增益。[/COLOR]4、看到有个贴子说陶瓷天线圆极化波天线，PIFA天线是线极化波天线，不知这个怎么理解？
简单区别，看到是方块的陶瓷可以理解成圆极化，其他大部分都是线极化（螺旋除外）。[/COLOR]5、卫星定位时需要四颗卫星，可以搜到很多星是从中任选择四个吗还是有一定的算法？定位是这四颗卫星是先算时间还是先算位置，个人理解是先算时间，不知对不对。四颗卫星那个用来算时间哪个用来算X，哪个用来算Y、Z位置，这个是根据什么来分配的？
一般3颗星就可以了，当然星越多越好。[/COLOR]

gook2009

以下是引用kawaks1在2011-2-22 16:45:17的发言：
1.同楼上的兄弟

2.馈电电路如果你看不见的话，那么就是用同轴线的中心的线传的，也就是说这时同轴线的中心线上带着有源天线的LNA需要的偏执电压（直流）。你看看原理图，在馈电部分会有滤波电容，信号部分有隔直流的电容。或者更简单，你用电压表测量一下同轴的中心线和外皮的电压。

3.有源的电路可以直接用无源天线，但是收星速度慢很多了，也不准确，原因简单，增益不够。
无源的电路加有源天线是绝对不行，因为有源天线里面有LNA，LNA在有偏执电压并且正常工作时是放大器，在没有电压时会有很大很大的衰减，很大很大。。。

4.陶瓷天线可以做圆极化天线，这种天线比线极化的天线的效率高，似乎是3dB，理论上说。。。当然还要看天线的面积等等。卫星发来的GPS信号是圆极化的（中国和美国的似乎是右旋极化，韩国是左旋的，），所以你用线极化或者右旋极化的天线都可以接收，唯独不能左旋极化，左旋完全收不到。。。

5.同楼上的兄弟。4颗星是一起使用来计算的，不是那颗星星有单独的用处。

老大牛人呀。

再问下：
2、没做过有源的，只做过有源的。有供应商来推有源的，问了下怎么用，与无源有什么区别，MD什么都不知道就给报个价，所以来了解下。
  看到有源天线也只是外接了一根同轴线，没有其它线，应该是从同轴线传输的。有个疑问，如果LNA的偏执电压是从同轴线的中心线传输的，那同轴经理即要传输接收到的GPS信号又要传输直流偏执电压，同时传输可以吗，不会乱吗？
3、这个理解了。问下有源天线的外部电路就是PCB上的电路是除了少个LNA外，是不是还会多个馈电电路？否则它怎么会把直流偏执加到同轴线上？
5、不考虑误差，那理论上不是有两颗星就可以定位了吗，一个计算时间，一个计算位置，为什么还必须至少要四颗？

还有个问题：有源天线的与无源天线的相比，就整个电路来说，只不过是把LNA提前了同轴线那一段，如果同轴线衰减很小的话，根据级联原理，性能上应该没有太大的区别呀？

gook2009

以下是引用fengmo44在2011-2-22 11:38:54的发言：
1.有源一般就是多个LNA，增加增益的同时也没有馈线的那部分损耗带来的噪声。
2.内馈电模式，电是从接收机这馈过去的。
3.这个问题。。。
4.不太理解，陶瓷天线也可以是PIFA啊
5.4颗星是最少的，选的一般就是信号最高的几个，不限于4颗，星多了定位时间就短而已。

又见44大侠[em01][em01][em01]

再问下
1、有源天线就是因为多个有源器件（LNA）所以才叫有源天线的吗？
2、有源天线的源应该是给LNA供电的吧，LNA正常工作应该需要直流电压吧。你说的这个内馈电是把直流电压从接收机馈到有源天线的LNA上吗？其一如何把接收机的电压通过RF传输线馈过去；其二即使能馈过去，传输线上即走接收到的高频信号也要走馈过来的直流电，不会乱吗？[em04]
3、有源天线的电路应该是可以不要LNA了吧。应该是有源天线可以加在无源电路上吧，只不过是重复了个LNA而已，加个成本而已，根据多级级联那个原理性能应该会更好点吧；无源天线加在有源电路上，不有LNA，会使接收机接收到的信号信噪比降低同时也可能使信号过低，接收机接收不到。不知这样理解是否有误，还请指正。
4、我也觉得陶瓷只是个材料而已，应该与结构无关。可能是圆极化天线一般都是用陶瓷的吧。
5、它怎么分配，哪颗星用来算时间，哪颗星用来算X坐标，哪个来算Y坐标，哪个来算Z坐标？
计算顺序是先算时间在再算位置吗？

wujason

还有就是有缘天线供电部分有串个电感隔离GPS信号，否则电源线部分会对GPS信道产生影响，GPS芯片那边会串电容隔直。否则对芯片有损坏或者对地短路。

caiyuanbin84

学习，好货！