GNSS天线安装注意事项

时间：2021-12-07

今天主要讲一些比较工程性的东西，GNSS天线安装注意事项。在实际产品设计过程中，我们往往会考虑GNSS天线的安装位置，正如我们的手机设计一样，GNSS天线集成到终端后，容易受到PCB、外壳的影响，同时还会受到电路的干扰。对于外置的GNSS天线，我们只需要保证其在一个空旷的工作环境并且原理干扰源即可。GNSS天线安装注意事项主要有以下几点：  地平面或PCB大小对天线的影响；  外壳或天线罩带来的影响；  馈电线的长短影响；  系统安装的注意点； 1、地平面或PCB大小对天线的影响对于内置GNSS天线，如我们常见的陶瓷天线，安装的PCB或者载体的地平面大小对于天线的性能会产生直接影响。不同PCB对天线性能影响如上图所示，天线安装的PCB或者载体的地平面从小变大会给天线带来什么明显的影响，如下图增益曲线的变化：不同PCB对天线增益性能影响从上图可知，天线安装的PCB或者载体的地平面变大，天线**增益会明显增加，同时中心频率会发被抬升。那么，PCB或地平面是不是越大越好呢，显然不是。随着天线安装的PCB或者载体的地平面加大，天线方向图会发生变化，**点增益下降，波束宽度变宽。2、外壳或天线罩带来的影响内置GNSS天线需要有一个塑料外壳或者天线罩进行保护，达到防水防尘，保护机器正常工作的目的。那么天线罩会对天线性能带来什么影响？下图给出一个典型应用图。不同天线罩高度带来的影响此处，重点考虑我们常见的PC，ABS等工程塑料带来的影响，对于其他材质，需要重点考虑材料的介电常数特性和透波性能。简单讨论了有无天线罩和天线罩离天线不同高度H下，天线增益曲线的变化。天线罩H对天线增益曲线的变化从上图可知：天线罩和天线之间的距离H存在强相关关系，随着H的变小，天线的增益曲线越往低频便宜，同时天线的增益还会相应的变小，这是天线罩带来的影响。3、馈电线的长短影响在实际使用过程中，我们经常会碰到接收机和GNSS天线之间的馈电线会很长，这就会引入过大的损耗。一种方法采用高增益的GNSS天线直接把损耗弥补，另外一种比较常见的方法就是增加线上中继放大器，如下图。线上中继放大器举例说明：天线增益为40dB，30米线损25dB，终到达接收机为15dB增益，链路增益不足，导致搜星差。引入线上放大器可以弥补这一不足。4、系统安装的注意点由于GNSS信号太弱，-130dBm的信号强度，所以在系统布局的时候GNSS系统需要重点进行保护，对于存在强干扰的模块进行屏蔽或者是对GNSS接收机进行屏蔽保护；GNSS天线位置也需要尽可能的原理频带附近的干扰源，因为干扰信号一旦进入GNSS天线，接收机基本上回天乏术，毕竟我们用的都是普通接收机，不是什么多阵元抗干扰接收机。 小结图

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