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介绍:
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。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、银面,patch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。
3、馈点,patch天线通过馈点收集共振信号并发送至后端,同样由于频点漂移的问题,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,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。
因为GPS信号非常微弱,仅为-160dBm(GSM信号强度为-97dBm ~ -102dBm)。所以LNA部分就近直接做在天线承载板背面,需要外部提供电源工作,这是最普遍使用的有源天线。影响有源天线的主要因素:
1、承载patch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。
2、LNA的增益选择。有源天线LNA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。
有源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)。其中个人特别强调轴比,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。
天线的装配位置也是十分重要。早期PND多采用外翻式天线,此时天线与整机内部基本隔离,EMI几乎不对其造成影响,收星效果很好。现在随着小型化潮流,GPS天线多采用内置。此时天线必须在所有金属器件上方,壳内须电镀并良好接地,远离EMI干扰源,比如CPU、SDRAM、SD卡、晶振、DC/DC。]]>
疑问:
假如在HFSS仿真好了天线,下一步生产的要求怎样给供应商呢?我看到仿真的实例只有馈电针,基板有有材料说明,而银层却没有写的是PERFE (理想电场),这最重要的为什么没有写明介电常数之类的要求?现在我最想要的是一份生产天线的工艺说明,参考参考! |
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