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        浅谈GPS天线的发展趋势
        点击次数:2203 发布时间:2014-12-19
          天线的小型化
          
          近年来便携式接收机的应用,对小型化GPS天线提出了迫切需求。目前GPS微带天线和四臂螺旋天线多采用高介电常数的陶瓷材料作为介质来实现天线小型化。采用s,=28的陶瓷基片代替=3的普通基片,微带天线的尺寸可以缩减90%左右。采用,=40的陶瓷介质的四臂螺旋天线,体积只有原来的1/6。但这类高介质天线的表面损耗较大,效率较低。对四臂螺旋天线来说,还可通过加载】、曲流¨】、部分折叠等技术实现小型化。今后,可采用损耗更小介电常数更大的介质及特殊的天线结构,来进一步缩小天线尺寸。
          
          降低天线成本
          
          目前微带天线价格比较适中,在GPS应用中处于优势地位。虽然介质加载四臂螺旋天线性能优良,但该天线结构复杂,制作加工成本较高,因而只应用在高端产品中。可见,设法降低四臂螺旋天线的制作成本,是保证GPS产品广泛应用的必然要求。
          
          增强抗干扰能力
          
          GPS信号极易遭受外来的干扰,对于天线来说,主要通过波束控制技术和自适应调零天线[1来抗干扰。波束控制技术是用数字波束形成的方法将天线波束定向到所要跟踪的卫星,从而把增益加到所希望的信号上,这种方法需要使用大孔径的天线阵,计算任务繁重。自适应调零天线是通过电子调谐方式,使天线方向图在干扰源方向上建立零点,可将抗干扰能力提高40~50dB。自适应凋零天线在美国军事上得到了广泛应用。”战斧”导弹、JDAM(联合直接攻击弹药)及F216战斗机上的GPS接收机均采用了自适应调零天线阵。另外,如何对付城市中严重的多路径干扰,也是当前应用中的一个关键问题。
          
          双/多频段天线
          
          目前,美国的GPS系统、俄罗斯的cL0NASS系统及欧洲伽利略系统,都能够提供导航服务。如果一部接收机能同时接收两种甚至三种卫星信号,不仅有助于观测更多的星座,提高定位精度,还能够免受单一系统的制约。另外,除了精密双频测量接收机外,GPS技术和个人移动通信终端的集成,也需要一个天线能够解决GPS和GSM、CDMA或3G两个频段的应用问题。目前的微带天线,多采用贴片层叠的方法来实现双/多频段。对于四臂螺旋天线,多采用上下堆叠和内外嵌套的方式来实现,还有一种方法是,将每条臂用三根不同长度臂代替,实现三频段特性u。值得指出的是,四臂螺旋天线,在双频段天线设计上具有潜在优势,可利用它不同的工作模式,实现双/多频特性。
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