基于无线电天线模块的便携式追踪设备的天线设计.doc
《基于无线电天线模块的便携式追踪设备的天线设计.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《基于无线电天线模块的便携式追踪设备的天线设计.doc(5页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、基于无线电天线模块的便携式追踪设备的天线设计便携式跟踪设备的设计者被困在一个有三种边界的空间中:物理,成本和可用技术。所有这些都具有挑战性,但没有一个是不可克服的。您可以通过蜂窝无线电查询以找出主机平台所在位置的设备已经以车辆跟踪器和隐蔽设备的形式存在了一段时间。现在消费者设备变得可用,可用于跟踪儿童,工人,老人,宠物,行李和其他个人财产。您可以通过蜂窝无线电查询以找出主机平台所在位置的设备以车辆跟踪器和隐蔽设备的形式存在一段时间。现在,消费者设备正在变得可用,可用于跟踪儿童,工人,老人,宠物,行李和其他个人财产。列表看似无穷无尽。如果设备被篡改,主机设备被移除或者即使它超出编程区域(地理围栏
2、),一些跟踪器也能够提供警报。如果设备由单独的工作人员佩戴,跟踪器也可以配备恐慌或呼叫按钮。图1显示了适用于单独的工作和执行安全应用程序的信用卡大小跟踪设备图1:信用卡大小跟踪器设备,GPS RF天线模块在图片底部可见/突出显示。 (注意:在此视图中无法看到GSM天线。)设备尺寸:80 mm x 50 mm x 6.9 mm(长x宽x高)。原则上,跟踪器是一种具有GPS接收器的简单设备它知道它在哪里,以及蜂窝无线电终端,以便它可以在命令时发送这些信息。然而,在实践中,在设计必要的无线电系统时涉及一些具有挑战性的问题。在本文中,我们将研究这些问题并了解它们如何被克服。便携式跟踪设备有各种形状 -
3、 手表,信用卡格式,USB记忆棒,狗项圈等,但不幸的是它们主要有一种尺寸 - 小。小尺寸因素导致将GPS和蜂窝无线电组件缩小到可用的有限空间,防止它们相互干扰并使天线有效地发送或接收信号,从而产生问题。GPS信号是圆极化的,在过去,陶瓷贴片天线主要用于接收它们。贴片天线在具有固定水平方向的设备中工作良好,因为它们具有在天空向上看的相对窄的光束。如果它们足够大并且安装在适当大的地平面上,它们是有效的。然而,在诸如跟踪器之类的移动设备中,方向可能会有所不同 - 因此贴片天线更不适合。需要一种具有更全向模式的天线,因此跟踪器的方向不太重要。不幸的是,天线方向图越全向,天线增益越低,结果,卫星信号的接
4、收信号强度稍弱,导致定位精度降低。然而,这是必要的要求,并且由于跟踪器可以从更多数量的卫星接收信号而得到一定程度的补偿。这反过来可以帮助恢复位置准确性。 Antenova一直致力于开发多种天线和无线电天线模块,这些模块专门用于非常小的跟踪设备和其他移动GPS设备(图2)。图2:GPS腕表设计的俯视图和仰视图,GPS射频天线模块在图片右侧可见/突出显示。设备尺寸:45毫米x 38毫米x 17毫米(长x宽x高)。GPS系统GPS系统基于一组卫星,目前编号约为30颗。每颗卫星发射连续无线电信号包含导航消息,GPS接收器通过仔细计时这些信号来计算其位置。其中一个最重要的参数是载波/噪声比(C/N0),
5、接收机为每个卫星计算和报告。载波是来自卫星的有用信号,噪声是不需要的背景信号。背景热噪声始终存在,但可能存在来自跟踪器本身和附近的任何其他电子设备的噪声。具有良好的C/N0(低噪声,良好的天空视野和大量可见的卫星),固定的GPS跟踪器可以定位自己,中位误差约为2.5米。当噪声水平上升时,这会迅速恶化,因此最大化C/N0非常重要。用于远足的汽车或手持设备的导航系统是相对较大的结构,通常不包括蜂窝无线电。在小型跟踪设备中,GPS接收器和蜂窝无线电被挤压到一个非常小的空间内,产生以下问题:来自GSM系统,主处理器甚至LCD显示器(如果安装)的噪声可能会干扰GPS信号的接收。GSM天线与GPS天线之间
6、的耦合降低无线电系统的效率。GSM传输可能会淹没GPS前端LNA,造成谐波和其他问题。来自GSM PA的宽带噪声可能使GPS接收器不敏感。其他组件(如电池)的紧密接近可能会影响两个无线电系统的性能。GPS天线可用的空间可能不适合最佳信号接收。对于跟踪设备,所使用的设备的方向是未知的,因此需要尽可能全方位的天线方向图。天线始终有一个最适合全方位覆盖的位置,但由于设备的ID和所有其他组件的布局,此位置可能无法使用。这在较大的平台上不是问题。这些问题的解决方案在于仔细的系统设计和对天线的良好理解。例如,可以通过将它们安装在PCB的相对侧上来最小化GSM,GPS无线电和天线之间的耦合。 GPS LNA
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 基于 无线电 天线 模块 便携式 追踪 设备 设计
链接地址:https://www.31doc.com/p-3417722.html