高精度定位天線

GPS接收器性能的優良性很大程度上受到天線技術影響，GPS天線有四個重要參數：增益（Gain）、駐波（VSWR）、雜訊係數（Noisefigure）、軸比（Axialratio）。其中特彆強調軸比，它是衡量整機對不同方向的信號增益差異性的重要指標。由於衛星是隨機分布在半球天空上，所以保證天線在各個方向均有相近的敏感度是非常重要的。軸比受到天線性能、外觀結構、整機內部電路及EMI等影響。

而RTK高精度定位技術對天線技術更是影響頗深；

我們通常的GPS定位精度會因大氣層、多徑信號、GPS衛星鐘差、GPS衛星軌道差等干擾，使得定位精準度不高；

中文名

RTK高精度定位天線選型

應用技術

載波相位差分技術

應用於

高精度定位模塊嵌入式開發

RTK技術簡介

RTK（Real - time kinematic，實時動態）載波相位差分技術；而RTK技術是通過微波發射裝置實時處理兩個或兩個以上測量站載波相位觀測量的差分方法，將基準站採集的載波相位發給用戶接收機，進行求差解算坐標。這是一種新的常用的GPS測量方法，以前的靜態、快速靜態、動態測量都需要事後進行解算才能獲得厘米級的精度，而RTK是能夠在野外實時得到厘米級定位精度的測量方法，它採用了載波相位動態實時差分方法，是GPS應用的重大里程碑，它的出現為工程放樣、地形測圖，各種控制測量帶來了新曙光，極大地提高了外業作業效率。

高精度定位(RTK)載波相位差分技術，是目前實現實時高精度定位最為有效的一種方式； 而RTK天線直接影響高精度定位的速度和準確性；

常規GPS天線介紹

常規的GPS天線主要有內置和外置兩種，一般GPS定位模組推薦的內置陶瓷天線（無源）應用較多，優勢是體積小，可集成在PCB板上，成本低的特點；這種天線需要做一定的匹配，要考慮電磁干擾問題，對電路設計要求較高；而在高精度定位的應用，更是需要考慮安裝位置、角度以及增益（Gain）、駐波（VSWR）、雜訊係數（Noisefigure）、軸比因素的要求；

RTK天線選型

對於RTK高精度定位天線的選型，一般晶元模組原廠會推薦匹配的外置天線，比如普玄物聯的F20P亞米級高精度模組建議使用的RTK螺旋棒狀天線；中海達RTK高精度測繪儀使用的雙頻螺旋天線天線等都使用外置天線；

棒狀外置天線一般分為1/4波長單極棒狀天線、半波長雙極棒狀天線、螺旋棒狀天線三種；棒狀天線是一種應用相當廣泛的水平平面全向天線，形態為垂直桿狀天線，長度一般為1/4或1/2波長；為了增大棒狀天線的有效高度，可在棒狀天線的頂端加一些輻狀葉片或在棒狀天線的的中端加電感；

PCB天線設計注意事項：

1、RF模塊附近避免安置一些零散的非屏蔽元件

2、不要設計較長的FPC

3、RF布線時多運用鋪地隔離，走線多運用圓弧

4、PCB邊緣打地牆

5、一些金屬元件盡量接地，同時設計好RF地

6、RF走線的阻抗應控制為50歐姆，同時走線應該儘可能短

推薦的天線規格

天線參考電路圖

有源天線的參考電路：

圖1：有源天線參考電路

C1、R1 和C2 組成建議預留的匹配電路，以用於天線阻抗的調節。默認C1，C2 預設不貼，只貼0 歐姆R1 電阻。

外部有源天線是由GNSS_VCC 供電，電壓範圍從2.7V 至3.6V，典型值為3.3V。如果電壓不滿足有源天線的供電要求，應採用外部LDO 供電。

電感L1 起到RF 信號阻塞作用，可將RF 信號與GNSS_VCC 隔離，建議L1 的值不小於47nH。R2可以在有源天線對地短路時起到保護作用。

無源天線的參考電路：

圖2：無源天線參考電路

C1、R1 和C2 組成建議預留的匹配電路，以用於天線阻抗的調節。其中C1，C2 預設不貼，只貼0 歐姆R1 電阻。RF 走線的阻抗應控制在50 歐姆左右，且走線越短越好。