GPS天线的分类方法 对种类繁多的GPS天线,可有多种分类方法: (1)从极化方式上GPS天线分为线极化和圆形极化。 (2)从放置方式上GPS天线分为内置天线和外置天线。 (3)从供电方面又分有源和无源。 (4)按其方向可划分为全向和定向天线,等等。 备注:线极化又可以分为水平极化和垂直极化,圆极化又可以分成左旋极化和右旋极化。电磁波的极化方式与天线的极化方式相同,可分为线极化和圆极化,因为线极化波在穿越大气层时可能有极化面旋转,而且接收天线必须调整极化角,而圆极化不会有这些问题,所以对于卫星通信一般采用圆极化,故而对应的GPS天线也多采用圆极化。 GPS天线安装时的注意事项 安装时,GPS天线的安装位置应尽量避开山坡、树林、高层建筑物、铁塔、高压输电线等以防阻挡。天线主波束方向上应有足够的视界,天线正前方应有尽可能宽的视角。一般要求以天线基点为参考,对障碍物高点所成的夹角小于10度。GPS天线的架设位置应避开风口,以减小天线的风载。在多雷雨地区,天线的架设位置应避开雷击多发地点,天线头应放在架有避雷针避雷范围内。 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=154f0=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=120f0=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。