浅析GPS天线的分类、性能、构造与注意事项
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。
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。
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