浅谈天线 - - - GNSS/BT/4G/2.4G
最近感觉受到了很大的触动，原因是最近项目关于天线这块效果不是很理想，因为受到了之前经验主义的影响，忽略了好多细节的问题。所以特别想整理一下自己的认知，梳理一下！
一：GNSS
全球定位导航系统，最成熟的就是美利坚，我大中华，俄罗斯，还有就是欧洲的一个（太次不谈）
频率：
- 中国北斗B1 band 1561.098MHz
- 美国GPS L1 band 中心频点 1575.42MHz
- 俄罗斯 GLONASS L1 band 中心频点 1602.5625MHz
所以我们在项目调试的时候，小尺寸的陶瓷天线上一般兼容2个频段，体积大一点的可以兼容三个频段，采用组合的形式 GPS+BD GPS+GLONASS GLONASS+BD 或者是单频段的定位天线
二： 常见无源GNSS天线结构
陶瓷PATC陶瓷片：陶瓷片面积越大，介电常数越大，其共振频率越高，接收效果越高，这就是为什么都推荐使用大一点的陶瓷天线的原因
银层：陶瓷天线表面的银层可以影响天线的共振频率，理想的GNSS陶瓷片频点准确落在1575.42MHz
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，馈点一般不在天线的正中央，多数采用单偏或双偏。
硬件设计要求：
- 如果由于结构等其他的原因造成GNSS天线远离模块GNSS_ANT PIN，建议预留PI形匹配电路
- 模块GNSS_ANT PIN到GNSS天线焊盘走线必须做到50欧姆特性阻抗控制
- 如果是多层板，建议阻抗线走L1层，L2层镂空参考L3的地
- 如果是2层板走线线宽可以参考GSM天线部分走线线宽
- 天线下方不要走线并做露铜处理做天线的反射面
- 天线下方不要有干扰源，高频信号禁止通过，特别是DC-DC，晶振等器件
- 周围不要有比GNSS天线高的金属器件
- 与射频引脚相邻的GND引脚不做热焊盘，要与地充分接触
- 连接器件封装建立时要注意，信号脚离地要保持一定距离
- 射频信号参考的地平面应完整；在信号线和参考地周围增加一定量的地孔可以帮助提升射频性能；地孔和信号线之间的距离至少为2倍线宽（2*W）
- 射频信号线必须远离干扰源，避免与相邻层任何信号线交叉平行
三： 常见有源GNSS天线结构
GNSS有源天线组成：陶瓷天线
陶瓷天线
声表滤波器
低噪声放大电路：将信号进行放大，滤波的部分
低频线缆
RF接头
Tips
- 我其实对这块不太熟悉，也是我接下来要去学习和克服的部分，后面再补充吧。
电路设计
四：GNSS天线的选型建议
- 如果产品内部空间允许的情况下，建议还是使用GNSS陶瓷天线，天线面要朝上
- 如果空间受限，或者是产品终端使用状态不一定，也就是方向不一致的情况下，例如：手机，带定位的胸牌，建议使用FPC天线
- 明确终端安装环境恶劣，并且对GNSS的性能有较高的要求，建议使用GNSS有源天线
- 空间不受限制/户外/或者是可以将天线外置的情况下，可以使用外置棒状天线，类似于2.4G螺旋天线/GSM/4G天线
- 如果是要厂家专门定制的时候，需要对厂家提出以下要求
- VSWR:GPS天线电压驻波比一般要求调到1.5左右
- Efficiency:效率一般要求在40%左右
- Average Gain:平均增益要求在-0.5DB
- OTA：一般天线厂大多不具备GNSS天线OTA测试环境，天线调试好之后可以以实际测试数据来衡量，一般我们要求GNSS实测结果是：
- 可用于定位的卫星数大于6颗以上
- 最强的信号在45DB/HZ左右
- 要求有3颗卫星信号大于40DB
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