Ce qui suit sera analysé en détailGNSSPrincipe de l'antenne céramique active、Points de conception et applications typiques:
1. Définition de base et caractéristiques
GNSSAntenne céramique active:
Mettre un substrat de média céramique avec un circuit actif(Comme un amplificateur à faible bruit,LNA)Combiné avecGNSSAntenne,Conçu pour améliorer les performances de réception de signaux faibles。
Caractéristiques principales:
Haute sensibilité:IntégréLNAPeut réduire le coefficient de bruit(Valeurs typiques≤0.5dB),Convient pour l'intérieur/Environnements complexes。
Miniaturisation:Média céramique(CommeLTCC、Micro - ondes céramique)La constante diélectrique élevée rend l'antenne de plus petite taille(Comme10×10×5mm³)。
Soutien à large bande:Couvrir plusieursGNSSBandes de fréquences(L1/L5/Galileo E1/E5)。
Faible Bobbi stationnaire(VSWR):Optimisation du circuit d'adaptation,Réduit la réflexion du signal。
2. Principe de fonctionnement
Structure de l'antenne:
Substrat céramique:Antenne patch intégrée(Par exemple, une antenne microruban patch ou une antenne dipôle)。
Circuit actif:
Amplificateur à faible bruit(LNA):Augmenter la force du signal reçu。
Filtres:Suppression des interférences hors bande(Par exempleWi-Fi/Signal Bluetooth)。
Réseaux correspondants:Optimisation de l'antenne et du Front RF(RFIC)Adaptation d'impédance entre(50Ω)。
Flux de signal:
GNSSLe signal → Réception d'antenne → LNAAgrandir → Filtre réduction du bruit → Démodulation frontale RF → Traitement des algorithmes de positionnement。
3. Points clés du design
3.1 Choix des matériaux
Substrat céramique:
LTCC(Céramique Co - calcinée à basse température):Convient pour l'intégration multicouche,Excellente performance à haute fréquence(≥5GHz)。
Micro - ondes céramique(Par exempleAlN、SiC):Haute conductivité thermique,Convient aux scènes de forte puissance。
Conducteurs métalliques:
Or/Pâte d'argent:Faible perte,Convient aux circuits haute fréquence。
3.2 Optimisation de la structure de l'antenne
Conception d'antenne Patch:
Le rectangle/Patch circulaire:Jongler avec l'efficacité et la taille du rayonnement。
Conception de points d'alimentation multiples:Support multi - bande(Par exempleL1+L5Double bande)。
Conception de mise à la terre:
Mise à la terre microruban:Réduire la taille,Mais évitez les capacités parasites。
Mise à la Terre par trou:Amélioration de la stabilité à haute fréquence(Par exemple>2GHz)。
3.3 Intégration de circuits actifs
LNACircuit électrique:
NEC NE3210S01:Bruit ultra - faible typiqueLNA(NF≤0.4dB)。
Conception de puissance:Adoption3.3V/1.8VDouble alimentation électrique,Réduire la consommation d'énergie。
Conception du filtre:
SAWFiltres:Faible coût,Faible perte d'insertion(<1dB)。
BAWFiltres:Meilleure performance haute fréquence(>2.5GHz)。
3.4 Isolation et blindage
Bouclier métallique:Protection contre les interférences électromagnétiques externes(EMI)。
Optimisation de la disposition:L'antenne reste à une distance suffisante du circuit RF(>λ/10)。
4. Scénarios d'application typiques
Électronique grand public:Smartphone、Montres intelligentes、Navigation à bord。
Appareils IOT:Positionnement des drones、Barrière électronique pour vélos partagés。
Domaines industriels:Équipement de mesure、Machines agricoles de précision。
Équipement portable:ARLunettes、Bracelet de surveillance de la santé。
5. Test et vérification
Test des indicateurs clés:
Le gain:≥3dBi(ContientLNALe gain)。
Coefficient de bruit:≤0.6dB。
Sensibilité:-150dBm@1.575GHz(Valeurs typiques)。
Précision de positionnement:Erreur de niveau<1Mètres(Environnement vide)。
Outils de simulation:
HFSS Ou ADS:Optimisation du diagramme de rayonnement de l'antenne et de l'adaptation du circuit。
SPICE:Vérification LNA Performance du circuit(S Paramètres、Coefficient de bruit)。
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