分類是人的一種本能,一種需求,只有通過分類,將事物納入到某個(gè)類別中去,我們才會(huì)感覺到安全、可控。只要有了分類,信息才有價(jià)值。所以,今天我們就來講講衛(wèi)星導(dǎo)航定位天線分類這個(gè)事兒。
判斷的標(biāo)準(zhǔn)不同,就可以有很多種不同的分類方法。對于導(dǎo)航定位天線,我們有太多的叫法,很多時(shí)候我們會(huì)把不是一個(gè)維度的兩個(gè)稱謂拿來比較,這就好比蘋果手機(jī)和大屏手機(jī)哪個(gè)好,沒法比,要比就比iphone8和note8。廢話少說,直入正題。
一、內(nèi)置型天線和外置型天線
判斷依據(jù):天線是否具有獨(dú)立的天線罩。沒有就是內(nèi)置型天線,有就是外置型天線。內(nèi)置型天線是集成在導(dǎo)航定位終端內(nèi)部使用的,需要定制結(jié)構(gòu)尺寸和安裝孔位,一般不通用,正所謂量身定制,通過整機(jī)的外殼來保護(hù)天線,在RTK測量型接收機(jī)和各種手持終端機(jī)上用的比較多。外置天線就是有外殼,一眼看不到天線的內(nèi)芯長啥樣,話說多看幾眼也看不出來,除非把殼子拆了。外置天線都有一個(gè)可防水防塵的外殼,做的好的還會(huì)在材料里加抗氧化和抗輻射的配方,盡可能延長天線的使用壽命。外置天線會(huì)有一個(gè)射頻接頭,供電和輸出射頻信號(hào)共用。還會(huì)有不同的安裝方式,一般高精度天線都自帶5/8-11螺紋孔,很多軍品的天線用磁吸或者法蘭盤的形式進(jìn)行固定。
二、有源天線和無源天線
判斷依據(jù):天線是否集成了低噪聲放大電路。集成了叫有源天線,沒有集成叫無源天線。絕大部分用于導(dǎo)航定位的天線都集成了有源電路,一是可以為后端射頻前端節(jié)省一些空間,重要的是可以降低整個(gè)鏈路的噪聲系數(shù)。無源天線在包含北斗一代的應(yīng)用中比較常見,以后再專題講北斗一代天線。有源天線又可以根據(jù)放大器對信號(hào)的放大倍數(shù),分為高增益天線和低增益天線,高增益天線指增益在38dB~42dB的有源天線,某些特殊應(yīng)用如基準(zhǔn)站天線,會(huì)將增益做到50dB甚至更高,是因?yàn)榛鶞?zhǔn)站天線一般會(huì)接很長的線纜會(huì)有比較大的損耗,為了保證連接到板卡端的增益放大足夠高,需要有足夠的增益余量。低增益天線的增益一般在28dB~30dB,有些手持機(jī)只需要十幾dB的有源增益,這個(gè)就屬于定制類了,該選用多少增益的天線,請參考所使用配套板卡或模塊的技術(shù)規(guī)格書。
三、高精度天線、亞米級(jí)天線、普通導(dǎo)航天線
判斷依據(jù):根據(jù)天線定位精度的不同來分類。三種天線的精度從高到低依次為高精度天線(mm~cm)、亞米級(jí)天線(10cm~1m)、普通導(dǎo)航天線(1m及以上)。高精度天線有很多區(qū)別于其他兩類天線的地方,比如需要更高的天線增益、更好的抗多徑能力、更穩(wěn)定的相位中心偏差和變化、一般要求支持多系統(tǒng)多頻段,這么多的要求,使得高精度天線尺寸比其他天線大很多,而且設(shè)計(jì)和使用的方式也有諸多要求和限制,大家都在問能不能把高精度天線做小,我也想,可問題是“臣妾做不到啊”,開個(gè)玩笑,天線做小,肯定會(huì)犧牲部分性能,我們做天線設(shè)計(jì)不要一味的追求指標(biāo)要多高,要結(jié)合自己的使用需求來做設(shè)計(jì),經(jīng)過多次反復(fù)的測試和調(diào)整,最終確定最佳方案。
亞米級(jí)天線是最近兩年提得比較多的,比如實(shí)現(xiàn)普通車輛的車道級(jí)定位,機(jī)械工程車輛的亞米級(jí)定位等,目前實(shí)現(xiàn)亞米級(jí)定位的方案一是高精度方案高端低用,一種是普通導(dǎo)航方案加上慣導(dǎo)或引入差分實(shí)現(xiàn)低端高用,前者現(xiàn)在還存在成本、功耗、尺寸等限制,后者在效果上還差強(qiáng)人意,所以亞米級(jí)應(yīng)用一直沒有大規(guī)模起來,就看后面有沒有更好的方案出現(xiàn)了,扯遠(yuǎn)了~。
普通導(dǎo)航天線就是和我們息息相關(guān)了,車載導(dǎo)航、手機(jī)導(dǎo)航都算,這類天線一般要求就不高了,特別是手機(jī)上用的導(dǎo)航天線,用線極化的方式割一個(gè)導(dǎo)航頻點(diǎn)就可以了,畢竟手機(jī)導(dǎo)航主要還需借助于基站信號(hào)中的定位信息,而不是獨(dú)立的搜衛(wèi)星進(jìn)行定位。所以手機(jī)導(dǎo)航的天線可以藏起來看不到,高精度天線卻要搞那么大,定位不同,用法不一樣,所以就不要糾結(jié)這個(gè)問題了。
四、手持型、船載型、艦載型、車載型、彈載型、航空型、無人機(jī)型……
判斷依據(jù):根據(jù)應(yīng)用場合的不同來分類。這個(gè)分類更多的帶有主觀性,同一個(gè)天線,放在船上就叫船載天線,放在車上就叫車載天線,都沒毛病。但很多時(shí)候,不同應(yīng)用類型的天線,會(huì)根據(jù)應(yīng)用場合的不同設(shè)計(jì)上會(huì)有差異,比如彈載天線,在可靠性方面的要求就更高,無人機(jī)天線就要求尺寸小、質(zhì)量輕、功耗低等等,就不一一例舉了。
五、平面貼片天線、平面螺旋天線、四臂螺旋天線、倒F天線、陣子天線……
判斷依據(jù):根據(jù)天線核心方案的不同來分類。當(dāng)然天線的設(shè)計(jì)方法很多,上面例舉的只是目前常用的方案。像諾瓦泰的風(fēng)火輪天線,就是他們專利的設(shè)計(jì)。目前市場上最常用的還是平面貼片天線,因?yàn)檫@種設(shè)計(jì)是性能、穩(wěn)定性、成本、加工難度、使用易用性等多種維度綜合來說最優(yōu)的方案。后面我們會(huì)講到天線的設(shè)計(jì)就是各種需求的折中和取舍,沒有絕對好的天線,只有最適合你使用的天線,這就OK了~~~。