GPS芯片和天线

一、GPS芯片

（一）和芯星通方案对比

和芯星通
型号	功耗	尺寸	定位精度	灵敏度
UC221	60mW	6*6*1.2	2.5m CEP	-160/-147
UM332		30*40*4	1~2cm RTK
UM220-3	120mW	16*12.2*2.4	2.5m CEP	-160/-145

UM332定位精度最好，但是尺寸比较大，适合对尺寸要求不严格的场合；

UC221 尺寸较小，需要在硬件上做一些开发工作，适合可穿戴设备。

（二）其他厂家方案对比

定位方案对比
型号	功耗	尺寸（mm）	定位精度	灵敏度	品牌
MT2503	55mA	22*23*2.2	5~15m	-165/-148	联发科
Ublox-NEO-M8P	75mW	12.2*16*2.4	2.5m CEP	-167/-160	ublox
ATGM336H	＜25mA	9.7*10.1*2.4	2.5m CEP	-162/-148	中科微电子

MT2503无关功能太多

综合评比，中科微电子的ATGM336H 模块胜出。

二、GPS天线

（一）、GPS天线的基本知识及分类

1.GPS天线的作用

将卫星发射出来的电磁波转换成电流，由于GPS信号是圆极化波，所以所有的天线都是圆极化工作方式。

GPS天线按位置分为内置和外置天线，其中内置天线又分无源天线和有源天线。

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-166DBM左右，属于比较弱的信号。 这些特点决定了要为GPS信号的接受准备专门的天线。

1.1 无源天线

如平板式天线，主要是陶瓷介质，大多是正方型设计，尺寸有25*25到12*12MM，面积越大，共振频率越高，由于不要电源供电，所以叫无源天线。如图：

银层:

    陶瓷天线的表面银层可以影响天线的共振频率,理想的频点是1574.42MHZ,在时间制作中可以调整银面形状来调频点.

陶瓷片:

  陶瓷粉末的好坏和烧结工艺直接影响它的性能,市面上的陶瓷片尺寸主要有25*25,18*18,15*15 12*12等.陶瓷片的面积越大,共振的频率越高.

CHIP天线, 如图: 

  

1.2 有源天线

顾名思义就是要供电的天线模块,是由陶瓷天线、LNA（低噪声信号模块）、线缆、接头组成、外加一个密封防水圈，如图：

LNA：

    是将信号放大和滤波，前级LNA的增益必须配合后级LNA的增益，GSC3F（SIRF公司产品）要求信号的输入前总增益不得超过29DB，否则信号产生过饱和自激。

线缆：

   选择上要求阻抗匹配，阻抗一般为50欧姆。    

 有源天线的特点：高增益、抗干扰性强，如何选择用有源天线还是无源天线呢？

  A、如果芯片内有LNA，建议用无源，如果无，则要有源天线，关键是芯片的天线输入脚能不能馈电

  B、有源天线大，可以做外接天线。

 3、螺旋式天线

    就是由4条特定弯曲的金属条组成，不需要任何接地，具有微波天线和垂直天线的特性，使天线任何方向都有3DB的增益，具有360度的接收能力。如图：

特点如下：

    A、如果地面干扰源较多，不适应用，因为天线有全向接收能力，会将干扰源的信号也放大，干扰了卫星信号。

   B、现在的螺旋天线引进了巴仑电路，增强了抗干扰性，但是价格偏高。

GPS天线参数（有源天线）

A、工作频率：1575.42MHZ（可偏2M）

B、输入组抗：50欧姆

C、VSWR小于或等于1。5

D、带宽：正负5MHZ

E、增益：26DBM

F、躁声值：1.5DB

GPS天线的主要厂家:

    现在情况是进口陶瓷片,自己设计LNA,最后加工成GPS天线,主要有泰蒙.佳邦(台湾公司)国内的有正源、灿群、飞利华、嘉康。