浅析GPS天线的分类、性能、构造与注意事项

时间： 2024-09-12 来源：阿瑞仕官网

代理服务

技术支持

采购服务

GPS就是通过接受卫星信号，进行定位或者导航的终端。而接收信号就必须用到天线。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。信号强度为-166dBW左右，属于比较弱的信号。这些特点决定了要为GPS信号的接收准备专门的天线。

分类

1.从极化方式上GPS天线分为垂直极化和圆形极化。

垂直极化的效果比不上圆形极化。因此除了特殊情况，GPS天线都会采用圆形极化和线性极化。

2.从放置方式上GPS天线分为内置天线和外置天线。

天线的装配位置也是十分重要。早期GPS手持机多采用外翻式天线，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。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。

车载GPS的应用会越来越普遍。而汽车的外壳，特别是汽车防爆膜对GPS信号产生严重的阻碍。一个带磁铁（能吸附到车顶）的外接天线对于车载GPS来说是非常有必要的。

3.从供电方面又分有源和无源。

外置式GPS为有源天线，比方达伽马GPS外置式天线基本上就属于有源天线。那无源天线就是不含LNA放大器，只是天线本体。

性能

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。

构造

绝大部分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。

其中陶瓷天线也叫无源天线、介质天线、PATCH，它是GPS天线的核心技术所在。一个GPS天线的信号接受能力，大部分取决与其陶瓷部分的成分配料如何。

低噪声信号模块也称为LNA，是将信号进行放大和滤波的部分。其元器件选择也很重要，否则会加大GPS信号的反射损耗，以及造成噪音过大。

线缆的选择也要以降低反射为标准，保证阻抗的匹配。

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，随地都能收到讯号，很多东西都会影响gps收讯，包含天空星分布状态，大楼，高架桥，电波，树叶，隔热纸等，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能收到讯号的面积。

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，上午收讯满格，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，不见得正确，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收讯强度表，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讯表，以前可能还蛮准的，但GPS，为了让收讯表看起来好看，所以有假讯号，或是仿真的讯号等等，收讯表确实很漂亮，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-基本上室内没有讯号就是没有讯号，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，并非大厂收讯就一定最好，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.到底要用蓝牙，CF GPS，还是GPS mouse?-一般来说，这是见仁见智的问题，使用蓝牙或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是经济实惠收讯又佳，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，可能收讯不良，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，不用收通讯费-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。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。即使讯号都很强，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，看看车内收讯会不会比较差，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。以上是给刚接触卫星导航的各位，希望有这些心理准备，就比较不会觉得卫星导航不好用了，基本上，只要能到达目的地，卫星导航对您来说就是很好用的东西了，至于有没有比较省时，路程有没有比较短，都别要求太高了，基本上到一个陌生的地方，只要能顺利到该地就好了，也许路程中会有一些啼笑皆非的规划而多走一些路，但是久而久之，您会了解现行卫星导航的特性，用起来也就不会那么不爽了，当然地图厂商还是有待努力，但希望大家能给予厂商适当的鼓励，购买正版就是最好的支持。

发送到邮箱 |
+1 赞 0
收藏
评论 0
| 转发至：

本文由雪飘梦飞转载自阿瑞仕官网，原文标题为:GPS天线，本站所有转载文章系出于传递更多信息之目的，且明确注明来源，不希望被转载的媒体或个人可与我们联系，我们将立即进行删除处理。

全部评论（0）

暂无评论

SPI接口的GPS模块如何实现定位——以天工测控SKG123S为例说明

GPS模块是由GPS接收器、天线和相关的电路组成，它能够通过卫星信号精确的定位到终端的具体地理位置，为其提供位置、速度、时间和方向等信息。GPS模块通常通过串口或USB接口与设备进行通信，并提供 NMEA格式的位置数据。天工测控模组以其卓越性能，可以为车载和便携式手持等定位终端产品的制造提供了高灵敏度、高精度、低成本的定位、导航等解决方案，能满足专业定位的严格要求与个人消费需要。

2024-07-05 - 技术探讨代理服务技术支持采购服务

【技术】解析车载外置usb接口gps导航模块SKM55-gmouse选型区别

车载外置usb接口gps导航模块的核心优势极为明显，即插即用，且天线线长可定制，适用于校车、教练车、两客一危、网约车及校车等。本篇gps导航模块gmouse厂家SKYLAB就以SKM55为例，简单介绍gmouse选型区别。

2023-11-01 - 技术探讨代理服务技术支持采购服务

关于GPS天线类型及用途概述

GPS天线是一种用于接收全球定位系统（GPS）卫星信号的装置，通过接收来自卫星的信号并将其转换成电信号，以确定接收器位置和时间的设备。 GPS天线通常用于导航、定位、测量和定时等应用领域，为各种设备和系统提供精准的位置和时间信息。本文中金航标将为大家介绍关于GPS天线的类型及用途。

2024-03-04 - 技术探讨代理服务技术支持采购服务

【选型】骏晔科技（DreamLNK）胶棒天线/吸盘天线/FPC天线/弹簧天线/连接头、线/陶瓷天线选型指南（中文）

目录- 胶棒天线吸盘天线 FPC天线弹簧天线 SMA接头转接线/镀银线/铜管天线陶瓷天线外置机柜天线

型号- 转接线,5220,2.4G铜管天线,IPEX/SMA延长线,5.8GÄ¢¹½Í·,DL-J005,DL-J006,DL-J007,DL-J008,IPEX /SMA延长线,F1,F2,2.4G镀银线,F3,F4,F5,转换线,F6,F7,W11,W10,DL-J001,DL-J002,DL-J003,W1,DL-J004,W2,W3,W4,W5,外置机柜天线,W6,W7,W8,W9,RAINSUN,GPS机柜天线,5.8G蘑菇头,3216,T1,T2,T3,T4,5.8GËÄÒ¶²Ý,T5,T6,T7,T8,T9,5.8G四叶草,T10,T11,T14,T13,T16,T15,T18,T17,T19

2020年 - 骏晔科技 - 选型指南 - V1.0 代理服务技术支持采购服务

北斗+5G物联网天线定制服务上线，支持GNSS导航定位天线/UWB天线/北斗GPS授时天线/4G/5G等天线组合定制

阿瑞仕提供北斗+5G物联网天线定制服务，包括：北斗GPS/天通一号卫星通信天线、GNSS导航定位天线、北斗GPS授时天线、5G物联网通信天线、北斗+4G/5G组合天线、WiFi2.4GHz/5.8GHz双频天线、UWB超宽带室内定位天线、5G室内分布天线、玻璃钢天线、车载天线等天线，并支持组合天线定制。起订量100pcs，定制天线产品符合全部符合RoHS和REACH标准要求。

2022-04-24 - 服务资源代理服务技术支持采购服务

天线培训资料

描述- 本资料介绍了天线在通信模组中的应用及其多样化场景。涵盖了天线产品的应用领域，包括消费电子、工业、医疗、安防等多个行业；详细阐述了不同类型的天线种类，如WIFI、GNSS陶瓷天线等；同时展示了研发和生产过程中的关键设备和技术，如暗室、网络分析仪等。此外，还提到了产品质量可靠性测试和供货周期等内容。

2024/4/8 - 欧智通 - 培训文档-商品应用及供应商介绍代理服务技术支持采购服务

【应用】低噪声放大器ATR2660S应用于GPS有源天线，L1增益达26.85dB，噪声低至1.18dB

GPS已经广泛应用于导航和无线车载中，为使用无线设备的提供定位功能，GPS天线分为有源天线和无源天线，其中GPS有源天线需由陶瓷天线、滤波器、LAN（低噪声信号模块）、线缆组成，在此应用中推荐一款中科微覆盖L1频段的LNA（低噪声放大器）ATR2660S，

2022-08-30 - 应用方案代理服务技术支持采购服务

【选型】GPS模块、北斗模块参数对比——SKYLAB GNSS定位模块选型指南

本文立足GPS模块，北斗模块，天线一体化GNSS模块，GNSS G-mouse研发，生产，销售的天工测控（SKYLAB）为大家整理了一份有关GPS模块，北斗模块的参数对比，希望能够帮助到车载、安防、交通物流等领域有GNSS定位模块需求的工程师们的GPS模块，北斗模块选型。

2022-02-26 - 器件选型代理服务技术支持采购服务

【选型】通诚无限(TOPOLINK)天线产品选型指南（中文）

描述- 深圳通诚无限科技有限公司创始于2009年，前期以广州通诚通信科技有限公司深圳分公司运营，深圳通诚于2013年注册，注册资本500万;公司致力于为终端领域产品(手机、MID、路由器、机顶盒、定位器车载、平板电脑、智能穿戴手表、无人飞机、机器人、智能家居水电煤气表、POS机、NFC 支付、RFID、蜂巢零售柜等)提供优质的内外置天线解决方案，已多家客户比如九洲、魅族、吉翁、创维、高新奇等一百多家国内知名企业建立合作关系;

型号- TCMCX178SMA500,TCNZFPC43092458,TCSMAZIPX1,TCTPBTDIP32161,TCSMA23,TCRFIDTC40- 1,TCMMCX178MCX500,TCCBNFC,TCNZTG2400,TCTPBTPF3216,TCWZBP1164G1,TCNZSJH5800,TCWZJP1952458,TCSMAKX80- 1,TCNZFPC62154G,TCNZYYGPSBD15154,TCSMA17镀镍,TCNZFPC56082458-1,TCWZJB634G,TCSMAKX150- 1,TCNZFPC51134G,TCNZFPC43042400,TCWZMGT2400,TCWZJP1722458,TCWZJB1552400,TCTPBTDJ3612,TCWZYYGPSBD2,TCRFIDTC60,TCNZFPC31052400,TCTH315,TCWZJB302400,TCTPBTDIP32162,TCWZJB1552G,TCSMA145,TCXQNFC,TCWZJB195433,TCNZFPC21072400,TCWZJB6324443,TCTH4333,TCWZJBXP3104G,TCTH4331,TCWZJB3224443,TCWZJB782400,TCWYTC252504,TCNZDZ2,TCNZTPDZ,TCTH43326,TCNZDZ1,NU1152B-SE,TCTH868,TCSMA175,TCSMAKX80,TCWZJB1952458,TCTPBTDJ3216-2,TCWZJBXP4G,TCWZJB802400,TCNZPCB95142458,TCWZDX58,TCYZYYSMA3MGPSBD,TCRFIDPCB170,TCWZJZ5G1,TCWZBLG35CM5800,TCWZYTMGT4G,TCNZPCB4678433,TCYYL1L5GPS15151818,TCTPBTDJ5220,TCWZJP1952400,TCNZTG2458,TCWZJB2252458,TCWZXP433,TCNZSJH2400,TCTPBT5020,TCNZYBT37092400,TCFAKRAD,TCWZBLG35CM4G,TCTPBTPF2012,TCFAKRAC,TCNZPCB3618470,TCSMA145A,TCFPCNFC,TCWZJB502458,TCWZXP4G3,NU3116E-SZ,TCWZXD5G,TCTH480,TCNZFPC3615GPS,TCNZPCB3608GPSBD,TCWZJB1362400,TCWZBLG35CM2400,TCWZJB1362402,TCWZMGTGPS,TCWZJP722400,TCNZPCB50264G,TCNZFPC26092400,TCWZJB482400,TCSMAKX200B,TCNZFPCWF47142458,TCNZPCB35124G,TCTPBTDIP5020,TCWZBP1164G,TCWZJB1082G,TCNZPCB56082458,TCNZPCB5G,TCSMA17镀金,TCNZPCBTH5800,TCWZBLG5G,TCWZJB2225G,TCWZJB136433,TCNZFPC50264G,TCWZBP1162400,TCWZJB1082400,TCRFIDPCB70,TCTPBTDJ6010,TCNZPCB4676433,TCSMAKX200,TCNZPCB30095800,TCWZDJJ40,TCTH915,TCYYL1L5GPS18184,TCWZJB1544G,TCNZPCB48072400,NU316CM-SA,TCWZDJJ55,TCWZJB1602458,TCWZJB108470,TCWZSJBG5G1,TCWZSJBG5G2,TCWZSJH4G1,TCNZRFID240170,TCWZJB1955800,TCWZJB1604G,NU3116M-SA,TCWZJB474G,TCSMA135,TCWZYJB195720,TCWZYYGPS+BD10,TCWZJB195470,TCTZX1,TCTH4704,TCTH4705,TCTH4702,TCNZFPC42092458,TCTH4703,TCWZXP3104G,TCWZXP4302,TCWZXP4301,TCTPBTDJ8010,TCSMA17,TCMMCX178SMA500,TCTH2400,TCTH4701,TCWZXP2400,TCWZJB1522401,TCWZJB106433,TCWZXP470,TCWZJB1052401,TCRFIDPCB128,TCWZJB342400,TCWZJB1954G,TCTZX3

2024/7/10 - 通诚无限 - 选型指南代理服务技术支持采购服务

【选型】迈斯维（Maswell）5G/4G/3G/GSM/WiFi/GPS/终端天线选型指南

目录- 4G/3G/GSM 以及5G 天线 GPS 天线 Wifi/WiMax/Bluetooth/Zigbee 天线组合天线

型号- AN_GSM_825-1,AN_GPS_A002,AN_GPS_A003,AN_W415,AN_GPS_A005,AN_W402,AN_GPS_A601,AN_GPS_GSM_WF_056,AN_GPS_GSM_WF_046,AN_GPS_GSM_062,AN_GSM_601,AN_GSM_023,AN_W040,AN_GSM_915,AN_GPS_GSM_009,AN_GSM_108

迈斯维 - 选型指南代理服务技术支持采购服务

【经验】解析GPS模块及其用法

位置信息作为万物互联的基础元素，广受车载导航，安防监控，户外救援等领域的关注。每年都会有新入行的工程师们带着疑问来SKYLAB咨询。GPS模块是什么，GPS模块和北斗模块有什么区别等等。本篇GPS模块厂家SKYLAB小编就来带大家重新认识一下GPS模块。

2023-04-07 - 设计经验代理服务技术支持采购服务

【产品】阿瑞仕推出北斗GPS有源天线AR104AY01，采用代前置滤波器的LNA电路设计，带外抑制好

阿瑞仕推出的北斗GPS有源天线AR104AY01，可用于接收北斗B1和GPS L1频段的卫星信号，采用代前置滤波器的LNA电路设计，具有体积小、功耗低、带外抑制好等特点，适用于PND、车载导航仪、手持机等设备。

2022-06-18 - 产品代理服务技术支持采购服务

阿瑞仕（ARS）双频高精度定位天线/导航定位外置天线/授时天线/北斗短报文天线选型指南

目录- 公司简介双频高精度定位天线常用导航定位外置天线移动通信基站/微基站授时天线北斗短报文终端外置天线

型号- ARGB03,ARSS04,ARTX01,ARSS03,ARGB01,ARSS05,ATGB01,ARHK01,ARHK02,ARSS02,ARSS01,ARHP01,ARHP02,ARHP03,ARLX01,ARCH02,ARCH01,ATGB04,ATGB03,ABLS1,ATGB02,ABLS5,ARGB04

2022/3/23 - 阿瑞仕 - 选型指南代理服务技术支持采购服务