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GPS天线构造及原理

实习编辑 • 2023-11-21 11:51:25 • 用户投稿 • 阅读 3

gps天线构造
目前绝大部分gps天线为右旋极化陶瓷介质，其组成部分为：陶瓷天线、低噪音信号模块、线缆、接头。
陶瓷天线也叫无源天线、介质天线、patch，它是gps天线的核心技术所在。一个gps天线的信号接受能力，大部分取决与其陶瓷部分的成分配料如何。
低噪声信号模块也称为lna，是将信号进行放大和滤波的部分。其元器件选择也很重要，否则会加大gps信号的反射损耗，以及造成噪音过大。
线缆的选择也要以降低反射为标准，保证阻抗的匹配。
gps天线原理
在gps天线单元设计中采用了高频、低噪声放大器，以减弱gps天线热噪声及前面几级单元电路对接收机性能的影响;在gps天线原理中利用gps卫星实现导航定位时，用户接收机的主要任务是提取卫星信号中的伪随机噪声码和数据码，以进一步解算得到接收机载体的位置、速度和时间(pvt)等导航信息。信号载波处于l波段，两载波的中心频率分别记作l1和l2。卫星信号参考时钟频率f0为10.23mhz，信号载波l1的中心频率为f0的154倍频，即：
　　fl1=154×f0=1575.42mhz(1)
　　其波长λ1=475.75px;信号载波l2的中心频率为f0的120倍频，即：
　　fl2=120×f0=1227.60mhz(2)
　　其波长λ2=610.5px。
两载波的频率差为347.82mhz，大约是l2的28.3%，这样选择载波频率便于测得或消除导航信号从gps卫星传播至接收机时由于电离层效应而引起的传播延迟误差。伪随机噪声码(prn)即测距码主要有精测距码(p码)和粗测距码(c/a码)两种。其中p码的码率为10.23mhz、c/a码的码率为1.023mhz。数据码是gps卫星以二进制形式发送给用户接收机的导航定位数据，又叫导航电文或d码，它主要包括卫星历、卫星钟校正、电离层延迟校正、工作状态信息、c/a码转换到捕获p码的信息和全部卫星的概略星历;总电文由1500位组成，分为5个子帧，每个子帧在6s内发射10个字，每个字30位，共计300位，因此数据码的波特率为50bps。

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