GPS就是通過(guo)接受衛星(xing)信號，進行(xing)定(ding)位(wei)或者(zhe)導航(hang)的(de)終端。而接(jie)受(shou)信號就必(bi)須用(yong)到天(tian)線。GPS衛星(xing)信號分為L1和L2，頻(pin)率分別(bie)為(wei)1575.42MHZ和1228MHZ，其(qi)中(zhong)L1為(wei)開放的(de)民(min)用(yong)信號，信號為圓形(xing)極(ji)化(hua)。信(xin)號強(qiang)度(du)為-166DBM左(zuo)右，屬(shu)於(yu)比(bi)較弱(ruo)的(de)信(xin)號。這些(xie)特(te)點(dian)決定(ding)了要(yao)為GPS信(xin)號的(de)接(jie)受準(zhun)備(bei)專門(men)的(de)天(tian)線。
構(gou)造(zao) 絕(jue)大部(bu)分GPS天線為右旋(xuan)極(ji)化(hua)陶(tao)瓷介(jie)質(zhi)，其(qi)組(zu)成(cheng)部(bu)分為：陶(tao)瓷(ci)天線、低噪(zao)音信號模(mo)塊、線纜、接(jie)頭(tou)。
其(qi)中(zhong)陶(tao)瓷(ci)天(tian)線也(ye)叫無(wu)源天(tian)線、介質天(tian)線、PATCH，它(ta)是GPS天線的(de)核心技術所在。壹(yi)個(ge)GPS天(tian)線的(de)信(xin)號接受能力(li)，大(da)部(bu)分取(qu)決與(yu)其(qi)陶(tao)瓷部(bu)分的(de)成(cheng)分配料如何(he)。
低(di)噪(zao)聲(sheng)信(xin)號模(mo)塊也(ye)稱(cheng)為LNA，是將(jiang)信(xin)號進行(xing)放大(da)和濾波的(de)部(bu)分。其(qi)元(yuan)器(qi)件選擇(ze)也(ye)很(hen)重要，否則會加(jia)大(da)GPS信(xin)號的(de)反射(she)損耗，以(yi)及(ji)造(zao)成(cheng)噪(zao)音過大。
線纜的(de)選擇(ze)也(ye)要(yao)以(yi)降(jiang)低反射(she)為標準(zhun)，保證(zheng)阻抗(kang)的(de)匹配(pei)。
影響GPS天(tian)線性(xing)能的(de)主(zhu)要是(shi)以(yi)下(xia)幾個(ge)方面 1、陶(tao)瓷(ci)片(pian)：陶(tao)瓷粉末的(de)好(hao)壞以(yi)及(ji)燒結工藝(yi)直接影響它(ta)的(de)性(xing)能。現市(shi)面使用(yong)的(de)陶(tao)瓷片(pian)主(zhu)要是25×25、18×18、15×15、12×12。陶瓷片(pian)面(mian)積越大，介電(dian)常數越(yue)大(da)，其(qi)共振(zhen)頻(pin)率越(yue)高，接受(shou)效(xiao)果(guo)越(yue)好(hao)。陶(tao)瓷片(pian)大(da)多是正方形(xing)設(she)計(ji)，是(shi)為(wei)了(le)保證(zheng)在(zai)XY方向(xiang)上(shang)共振(zhen)基本壹致，從(cong)而達(da)到(dao)均(jun)勻收(shou)星的(de)效(xiao)果。
2、銀(yin)層：陶瓷(ci)天(tian)線表面銀(yin)層可以(yi)影響天(tian)線共振(zhen)頻(pin)率。理(li)想的(de)GPS陶(tao)瓷片(pian)頻(pin)點(dian)準(zhun)確(que)落(luo)在1575.42MHz，但天線頻(pin)點(dian)非常容易(yi)受到(dao)周(zhou)邊(bian)環(huan)境(jing)影響，特(te)別(bie)是(shi)裝(zhuang)配在(zai)整(zheng)機內，必(bi)須通過(guo)調整銀(yin)面(mian)塗(tu)層外形(xing)，來(lai)調節(jie)頻(pin)點(dian)重新保持(chi)在(zai)1575.42MHz。因此(ci)GPS整(zheng)機(ji)廠家在采購天(tian)線時壹定(ding)要配(pei)合天(tian)線廠家，提(ti)供整機樣品(pin)進行(xing)測試(shi)。
3、饋(kui)點(dian)：陶瓷天(tian)線通過(guo)饋(kui)點(dian)收集共振(zhen)信號並發(fa)送(song)至後端(duan)。由(you)於天線阻抗(kang)匹配(pei)的(de)原(yuan)因，饋(kui)點(dian)壹般不是(shi)在(zai)天(tian)線的(de)正中(zhong)央(yang)，而是(shi)在(zai)XY方向(xiang)上(shang)做微(wei)小(xiao)調(tiao)整。這樣的(de)阻抗(kang)匹配(pei)方法(fa)簡單而且(qie)沒有(you)增(zeng)加(jia)成(cheng)本。僅在單(dan)軸方向(xiang)上(shang)移(yi)動稱(cheng)為單偏(pian)天(tian)線，在兩軸均(jun)做移(yi)動稱(cheng)為雙(shuang)偏(pian)。
4、放(fang)大(da)電(dian)路(lu)：承(cheng)載陶瓷(ci)天線的(de)PCB形(xing)狀及(ji)面(mian)積。由於GPS有(you)觸(chu)地反彈的(de)特(te)性(xing)，當背(bei)景(jing)是(shi)7cm×7cm無(wu)間斷(duan)大地時，patch天線的(de)效(xiao)能可(ke)以(yi)發(fa)揮(hui)到(dao)*。雖(sui)然受外觀(guan)結構(gou)等因素(su)制(zhi)約，但盡(jin)量保持(chi)相(xiang)當的(de)面(mian)積且(qie)形(xing)狀均(jun)勻。放(fang)大電(dian)路(lu)增(zeng)益(yi)的(de)選擇(ze)必(bi)須配(pei)合後端LNA增(zeng)益(yi)。Sirf的(de)GSC3F要(yao)求信(xin)號輸入(ru)前(qian)總增(zeng)益(yi)不得(de)超過(guo)29dB，否(fou)則信(xin)號過飽和會產生自激(ji)。
GPS天線有(you)四個(ge)重要參數：增(zeng)益(yi)(Gain)、駐(zhu)波(VSWR)、噪(zao)聲(sheng)系(xi)數(Noisefigure)、軸比(bi)(Axialratio)。其(qi)中(zhong)特(te)別(bie)強(qiang)調軸比(bi)，它(ta)是衡(heng)量整機對(dui)不同(tong)方向(xiang)的(de)信(xin)號增(zeng)益(yi)差(cha)異(yi)性(xing)的(de)重要指(zhi)標。由(you)於(yu)衛星(xing)是隨(sui)機分布在半(ban)球天(tian)空上，所(suo)以(yi)保證(zheng)天(tian)線在各(ge)個(ge)方(fang)向(xiang)均(jun)有(you)相近(jin)的(de)敏(min)感(gan)度(du)是非(fei)常重要的(de)。軸比(bi)受到(dao)天(tian)線性(xing)能、外觀(guan)結構(gou)、整機(ji)內部電(dian)路(lu)及(ji)EMI等(deng)影響。
