GPS天線的設計原則?

GPS天線是專門為授時設備提供的天線，能夠滿足基站、電力、時鐘等各個行業對授時天線的需求。但GPS授時天線不能是簡單地實現功能，而要從專業設計、使用環節的角度設計產品，性能指標留有充分的余地；那么其的設計原則是什么呢？下面由百瀾電子的技術人員告訴大家：

GPS天線　　

1、防雷設計　　

雷電呈現的形式不是單一的，有直擊雷、感應雷等，而雷電對某一特定對象的破壞渠道也不是單一的，有空間通道、饋線通道、供電通道等。任何一個單一的防露器件，都無法保證所有保護對象的防雷安全，而要采用綜合治理、整體防范、多重保護的防雷措施

(1)避雷針防雷　

一次中等的雷電能釋放大約25．30庫侖的電量，避雷針的作用是把閃電引向自身，并沿番它流入大地，是抗直擊雷的主要手段。而避雷針所產生靜二次效應，幫感應過電壓翻反擊過電壓，避雷針本身無法解決。

(2)避雷器防雷　　

傳統避雷器：閥式避雷器，真空放電管等，已不適應現代通信設備的避雷要求。氧化鋅避雷器由于導通性能好，導通時間快而被廣泛應用，但它的殘壓較高對高速率或精密設備仍難以勝任防雷需要。

因此針對授時天線的特殊要求，研制的過直流避雷器是為了給天線中的放大器提供直流通路的改型IQ避雷器。串聯在饋線中央或接收機的附近，起到進一步防雷保護。

2、抗干擾設計　

從一般意義上而言，GPS是一個容易受到干擾的系統，目前，有很多針對GPS的廉價干擾機，可以干擾幾公里外的接收機。我們這里不就有意的干擾討論，而只針對無意的干擾。非惡意的干擾實際上就是射頻能量的干擾，使接收信道飽和、出現嚴重的交調、堵塞、直至燒毀，大部分情況下通過射頻濾波就能解決。

通常，GPS天線有一項指標：在偏離中心頻率(1575MHz)“50”MHz時衰減“20”dB。其實，這是一個片面的指標。因為這種選擇性幾乎完全是介質濾波器的功勞，而這種介質濾波器的損耗大，不能放在放大器的前邊，只能放在一級、甚至第二級放大器后邊。因此，為了保護一級放大器，必須在無源天線和一級放大器之間配置一個濾波器，稱為前置濾波器。前置濾波器應該具有對1575MHz的信號插入損耗小于0．5dB，對50MHz以外的信號插入損耗20dB以上的性能，這樣的濾波器要剛金屬腔體的濾波器形式，但是這種濾波器體積大，約30mm x 30mm x 13mm，成本高，只能用于少數場合。 

3、接收通道設計

天線接收到的信號經過避雷器、前置濾波，一級低噪聲放大后，還需要用介質濾波器窄帶濾波，增強抗干擾性能。介質放大器的體積小，6mm x 5mm x 3mm，1575MHz時的損耗約2.5dB，偏離中心頻率50MHz時損耗約20dB。

綜上所述，GPS授時天線的設計原則為：天線收到的信號先經避雷器，然后前置濾波、低噪聲放大、窄帶濾波，再接第二級放大器。對于抗干擾要求很高的場合，在天線的放大器前需加一個腔體濾波器作為前置濾波器。保證天線的靈敏度。選擇聚四復乙稀等優質微波基片，提高無源天線的效率和增益。在放大器前面接入避雷器、前置濾波器后。噪聲系數應小于2dB，放大器增益要足夠高，通常有25dB，35dB，45dB三檔。配有輸出接地線。標準的授時天線應將無源天線和放大器之間的避雷器接地線直接引出。