车载高精度GNSS定位天线
目前车联网,自动驾驶纷纷成为热门话题,而做为汽车链接万物的前端的天线,出现了一体化的趋势,主要是将蜂窝,GNSS,AM/FM、C-V2X 、WIFI等一体化的趋势,其中主要形态为鲨鱼鳍和圆柱形,鲨鱼鳍主要用在私家车,圆柱形天线主要是用在一些无人驾驶车辆。
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由于特殊的工作环境,多通信系统共存,对天线模块的工作温度,抗干扰能力都提出了较高要求,GNSS定位作为智能驾驶、自动驾驶重要的一个环节自然首当其冲。
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GNSS天线模块就是通过接受卫星信号,供导航的终端定位。GNSS卫星信号分为BDS、GPS、GLONASS、GALILEO 的四种系统,频率介于1.1GHZ和1.6GH之间,,信号为圆形极化。信号强度为-166dBm左右,属于比较弱的信号。
这些特点决定了要为GPS信号的接受准备专门的天线。绝大部分GNSS天线为右旋极化陶瓷介质,其中有源高精度的GNSS天线,支持多系统多频接收,其组成部分为:陶瓷天线、低噪音信号模块、线缆、接头。
其中陶瓷天线也叫无源天线、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。车载高精度定位的GNSS 陶瓷天线采用多馈点设计,保证天线相位中心和几何中心的重合,将天线对测量误差的影响降到最低
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。其元器件选择也至关重要,更低的噪声系数,意味着系统更好的灵敏度,足够大的增益保证信号可以传输更长的距离,更宽的工作范围,意味着更可靠的稳定性。
有源双馈点GNNS天线内部结构如下图:
在电桥前加入LNA ,CBG9092,以避开电桥插损带来的噪声系数上升,电桥后再加入LNA ,,以为系统提高更高的增益。
CBG9092
A. 在1.1GHz至1.6GHz的范围内能提供,能提供0.5dB的噪声系数,大大降低了系统的噪声系数。2级一共46dB的系统增益,可使延长线拉的很长,仍保证由较好的信号。
B. 高达37dBm 的 IIP3和22dBm的IP1dB为系统提供可靠的抗干扰能力。
C. -40℃~105℃宽范围的工作温度,能工作在各种恶略的环境种。
所以在车载一体化天线中,加入带CBG9092这种LNA的GNSS有源天线,能很好的匹配车载的相关要求。
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