分類是人的一種本能,一種需求,只有通過分類,將事物納入到某個類別中去,我們才會感覺到安全、可控。只要有了分類,信息才有價值。所以,今天我們就來講講衛星導航定位天線分類這個事兒。
判斷的標準不同,就可以有很多種不同的分類方法。對于導航定位天線,我們有太多的叫法,很多時候我們會把不是一個維度的兩個稱謂拿來比較,這就好比蘋果手機和大屏手機哪個好,沒法比,要比就比iphone8和note8。廢話少說,直入正題。
一、內置型天線和外置型天線
判斷依據:天線是否具有獨立的天線罩。沒有就是內置型天線,有就是外置型天線。內置型天線是集成在導航定位終端內部使用的,需要定制結構尺寸和安裝孔位,一般不通用,正所謂量身定制,通過整機的外殼來保護天線,在RTK測量型接收機和各種手持終端機上用的比較多。外置天線就是有外殼,一眼看不到天線的內芯長啥樣,話說多看幾眼也看不出來,除非把殼子拆了。外置天線都有一個可防水防塵的外殼,做的好的還會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。外置天線會有一個射頻接頭,供電和輸出射頻信號共用。還會有不同的安裝方式,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行固定。
二、有源天線和無源天線
判斷依據: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省一些空間,重要的是可以降低整個鏈路的噪聲系數。無源天線在包含北斗一代的應用中比較常見,以后再專題講北斗一代天線。有源天線又可以根據放大器對信號的放大倍數,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,某些特殊應用如基準站天線,會將增益做到50dB甚至更高,是因為基準站天線一般會接很長的線纜會有比較大的損耗,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,有些手持機只需要十幾dB的有源增益,這個就屬于定制類了,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規格書。
三、高精度天線、亞米級天線、普通導航天線
判斷依據:根據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)、亞米級天線(10cm~1m)、普通導航天線(1m及以上)。高精度天線有很多區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、更穩定的相位中心偏差和變化、一般要求支持多系統多頻段,這么多的要求,使得高精度天線尺寸比其他天線大很多,而且設計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”,開個玩笑,天線做小,肯定會犧牲部分性能,我們做天線設計不要一味的追求指標要多高,要結合自己的使用需求來做設計,經過多次反復的測試和調整,最終確定最佳方案。
亞米級天線是最近兩年提得比較多的,比如實現普通車輛的車道級定位,機械工程車輛的亞米級定位等,目前實現亞米級定位的方案一是高精度方案高端低用,一種是普通導航方案加上慣導或引入差分實現低端高用,前者現在還存在成本、功耗、尺寸等限制,后者在效果上還差強人意,所以亞米級應用一直沒有大規模起來,就看后面有沒有更好的方案出現了,扯遠了~。
普通導航天線就是和我們息息相關了,車載導航、手機導航都算,這類天線一般要求就不高了,特別是手機上用的導航天線,用線極化的方式割一個導航頻點就可以了,畢竟手機導航主要還需借助于基站信號中的定位信息,而不是獨立的搜衛星進行定位。所以手機導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,所以就不要糾結這個問題了。
四、手持型、船載型、艦載型、車載型、彈載型、航空型、無人機型……
判斷依據:根據應用場合的不同來分類。這個分類更多的帶有主觀性,同一個天線,放在船上就叫船載天線,放在車上就叫車載天線,都沒毛病。但很多時候,不同應用類型的天線,會根據應用場合的不同設計上會有差異,比如彈載天線,在可靠性方面的要求就更高,無人機天線就要求尺寸小、質量輕、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:根據天線核心方案的不同來分類。當然天線的設計方法很多,上面例舉的只是目前常用的方案。像諾瓦泰的風火輪天線,就是他們專利的設計。目前市場上最常用的還是平面貼片天線,因為這種設計是性能、穩定性、成本、加工難度、使用易用性等多種維度綜合來說最優的方案。后面我們會講到天線的設計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~~~。