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1、200911-20主要内容-GPS系统概述-GPS天线简介GPS天线内部LNA测试-GPS天线测试GPS系统概述GPS （Global Positioning System）：全球定位系统 羌国从 1973年开始筹建，J1989年开始发射正式丁作卫星，并于1994 年全部建成，投入使用。GPS系统的空间部分最刊1121颗卫星组成，均匀分布在6个 轨道面上，地面离度为20000余公里，轨道倾角为55度-扁 心率约为0,周期约为12小时卫星向地面发射两个波 段的载 波倍号.载波信弓频率分别为1575.42兆赫兹（L1波 段）和 1227,6兆赫兹（L2波段），ItMLl为开放的民川信 号，信号 为
2、形极化，倍号强度为J66dBm左右，属r比较弱的信I人 卫星上安装了楙度很高的原子钟，以确保频 率的稳总性。GPS天线简介GPS天线组成天线简介和基础知识LNA简介和基础知识GPS天线技术耍求GPS天线组成GPS天线简介 GPS大线狙.成-天线简介和基础知识天线是电路中的电磁信号与门山空间中传播的电磁 波之间的转换器件。、GPS天曰表征天线性能的主雯参数1.增益：天线增益是用来衡量天线朝一个特 定方向收发信号的能力。天线在某一方向的增益定义为：在输入功 率相等的条件下，实际天线与理想的辐射 单元在空间同一点处所产生的信号的功率 密度Z比。通常是以天线在最大辐射方向 的增益作为这一天线的增益。增
3、益通常用 分贝表示。表征天线性能的主要参数1.增益：农征大线增益的参数fj和dBi。dBi是相对 于点源 天线的增益，点源天线在并方向的网是均匀的：dBd是相对 r半波对称振子夭线的增益。两者之|的对应关系如卜： dBi=dBd+2.15GPS天线简介表征天线性能的主要参数2.驻波比：全称为电斥驻波比，乂名VSWR,为 英 文 Voltage Standing Wave Ratio 的简 写。表征天线输入阻抗和馈线的特性阻抗匹配性能的参数,匹配的优劣还可以用反射系数和回波损耗来衡量。农征天线性能的主要参数2.驻波比：三者2间的关系如下一 VSWR为驻波比, 为反射系数，1叫波损耗为RL (Re
4、turn Loss)1 +VSWR =1- rRL = -201ogrGPS天线简介表征天线性能的主要参数3.极化方式：所谓天线的极化，就是指天线辐射时形 成的电场强度方向。犬线的极化持性町用空间位置 上电场矢量的端点随时间变化的轨迹来描述。X农征天线性能的主要参数4.轴比：椭圆极化波是指电磁波中电场矢量端点的运 动轨迹为椭圆。而轴比的定义则为椭圆长轴与短轴的比值。MEE I V 朴E Zk 171 M fV-LNA简介和基础知识低噪声放人器（lowmoise amplifier,简称LNA），是 射频接收机前端的主要部分。它方四个特点：X噪声系数尽量小，L入一定的增益；小信号线性放人，有足够
5、人的线性范国；输入端有良好的匹配；应具有一左的选频功能，抑制带外和镜像频率干 扰。GPS天线简介S参数也称敬射参数，是城于入射波与反射波之间关系的参数。82|S1b片*卜厂0厂*.耳心卜&1比| 、二0b. SrS 1 a、=1、= 0农征LNA性能的主要参数2.增益 （Gain）电压增益:功率增益:1.匚作频段：LNA匚作的频率范用。:衡量LNA对信号放人的性能。V y pG 4P比G=20fog A =101og Gp用分贝农示：GPS天线简介表征LNA性能的主要参数3. 带内平坦度：衡量LNA在工作频率范I制内增益的波动大小用最大波动值来农示。4. 带外抑制度：衡量LNA文寸工作频率范围
6、外信号的 抑制能力。5. 输入匹配：衡址LNA输入阻抗的匹配，可用输入 驻波比或者S11来表示。6输出匹配：衡量LNA输出阻抗的匹配，可用输出驻 波比或者S22来表示。表征LNA性能的主耍参数7.噪声系数：表征信号通过LNA后，LNA内部噪声适成信噪比 恶化的程度。定义为系统输入信噪功率比与输出信噪功率比的比F , (SNR), _ P.n N,(SNRL Pou噪声系数川分贝衣示：NF(dB) = 101ogFGPS天线简介表征LNA性能的主要参数8.输出IdB压缩点：度最LNA的线性。定义为使增益比线性放大器增益下降IdB时所对应的输出 信号的功率PoutGPS天线技术要求包括环境条件、外
7、观耍求、性能指标要求、接口要求、可靠 件耍求等。作为室外应用产品，对防淋雨、防盐雾、防积雪都有一宦的 耍求，口益父杂的电磁环境，也使金寸GPS夭线对带外的大信 号T扰疔强抑制要求。同样.还要考虑到强防雷以及一定的 防盗保护。同时，考虑到现场施的方便性和后续更换的统一性，对 GPSX线的安装固定装?也作了统一的耍求。GPS天线内部LNA测试-测试仪器简介-环境测试-常规性能测试-噪声系数测试-大信号加扰测试-拉偏电压测试-测试仪器简介矢虽网络分析仪：用于测试网络s参数（包拆幅度和相位）的仪器，如HP的8753噪声分析仪：用于测试网络噪声系数的仪器， 如HP的8790注意：这类仪农在使川Z前都必须
8、进行校准！GPS天线内部LNA测试-常规性能测试包括增益、输入 输出驻波比、带 外抑制、带内平 坦度的测试JHGPS天线内部LNA测 试MM噪声系数测试A MI Frequncy q Hock-Froq:-57MGHz171114 OU : ,571829GHz :Q2543GH7 nGain dB34d? I 3319“stopFreJ LSSHttKibCMUrLiZMCWe1-576629 Ote（3）巧 43 GHzW57Wz :i/W/1Wz : 5796（W7 :.SM4MCH317S4 331738 33、7怨7Fr qstrt ijTMe W2 ew 4PQ ts IS5np
9、, SM“ CH： LmGPS天线内部LNA测试大信号加扰测试CH* eWH-拉偏电压测试电路连接与常规测试时一样，只是将LNA的供电电 压从4V拉偏到6V,看LNA的增益和电流的变化-环境测试包括高温、低温、高低温循环GPS天线测试-测试环境-增益和输出驻波比测试-方向图和而后比测试-轴比测试-环境和町靠性测试-测试环境：微波暗室GPS天线测试-增益和输出驻波比测试:采用对比增益测试方法L： 2.5Mrcw jE ”出RFr b TNari弋=台11：rssSGjs 天线的GPS天线测试方向图和前G比测试:Ll*?彳tT*H-i L JSEGPS天线测试？轴比测试：测试设备和方向图测试相同，只是将发射的右旋测圆极化螺旋天线换为线极化天线。试时将转台调整到正对线极化天线的方向后（在以dB表示时即为固定不动，控制转台使得待测GPS天线绕其对称轴旋转 信号波一周，网络分析仪记录下 形，其最大值与最小值之比即为天线的圆极化轴比最大值与最小值之差）。GPS天线测试？环境和可靠性测试：环境测试包括:GPS天线高低温、高温、低温、高温高湿 可靠性测试包括：GPS天线雷击测试、抗静电测试、防水性 能测试、盐雾测试、包装跌落测试、包装随机振动测试、连接器插拔测试、高低温老化测试、裸机非工存储低温存储、伺I温局湿存储加电局温老化加电 作条件下的冲击测试、裸机非工作条件下的振动测试L： 2.5M
