GPS

合集下载

GPS

GPS

GPS卫星分布在 6 个轨道平面内,每个轨道分布有 4 颗卫星,各轨道平面升交点的赤经相差 55 度。

轨道倾角为 55 度,各轨道平面之内相距 60 度,在距地球 20200 公里的高空中运行。

GPS与INS(惯性导航)按综合深度可分为松散综合和紧密综合两类GPS系统属于被动式导航定位系统,北斗双星导航定位系统属于主动式导航定位系统。

(填主动式或被动式)GPS的英文全称是 Global Positioning System ,汉语意思是全球定位系统。

不同空间直角坐标系间的转换,布尔萨七参数模型中,七个参数分别是ZYX∆∆∆、、,mzyx,,,εεε在开普勒七参数中,椭圆长半径s a,偏心率s e,真近点角s f唯一地确定了卫星轨道的形状、大小及卫星轨道上的瞬时位置。

卫星轨道六要素有升交点赤经Ω轨道倾角i 近地点张角w 轨道长半轴a 轨道偏心率e 真近点角Mf 。

GPS的星历数据和用户定位数据都采用 WGS-84坐标系坐标系统。

电磁波的频率越小,电离层折射的影响大。

GPS信号包括载波信号测距码和导航电文等信号分量,其中测距码码又包括 C/A 码和 P 码。

导航电文主要包括卫星星历、卫星钟改正参数时间系统工作状态信息以及由C/A码确定P码的交换码信息。

GPS定位建立在全球大地系统的基础上,它是以为地球质心原点与地球固连得坐标系,属于协议地球坐标系坐标系。

GPS网的基准包括位置基准、方位基准和尺度基准。

为了描述卫星之间的几何关系,引入了几何精度因子的概念。

它反映了由于几何关系的影响造成的测量精度与用户位置间的比例系数,与坐标系的无关选择。

(填有关或无关)在GPS定位中,影响测量的偏差可以分为与卫星有关的偏差、与信号传播有关的误差、与接收机有关的偏差三类。

根据GPS/INS组合导航系统中GPS与INS两系统间的信息交换的深度可以把组合系统的功能结构分为非耦合方式、松组合方式、紧组合方式。

GPS系统主要由卫星星座地面控制系统接收机三大部分组成。

GPS简介

GPS简介

如左下图所示,接收端以三颗卫星的信号,可以计算本身的位置A 点。如果三颗卫星信号都有相同的误差,仍然可得一個位置(DEF 中的一点),此位置是错误的位置,会影响定位。 所以第四颗卫星有以下两个作用: 1校正卫星时钟,避免误差产生错误的位置干扰。 2确定三个球面交接处的两个点那个才是真的位置。 到此,通过四颗卫星就可完成定位。
当然,AGPS也有一定的限制: 1 必须有蜂窝网络(GRRS/EDGE/CDMA等)的支持用以数据传输,对一般用 户而言可能需要为此支付一定的数据流量费用 2 必须有AGPS位置服务器的支持 3 与GPS一样,仍无法完美解决室内(室内无法接收GPS信号)定位的问题。
GPS定位、GSM蜂窝基站定位、AGPS定位是目前最流行的三种定位方式。 AGPS定位基于GPS,却又借助蜂窝网络避免了GPS定位的两大软肋,无疑是 最具竞争力的一种定位方案。随着3G时代的到来,数据传输速度越来越快, 资费也越来越便宜,AGPS定位必会被广泛使用。
GPS简介
1 GPS 基础知识 2 GPS 定位原理 3 影响GPS定位因素 4 GPS启动方式 5 AGPS的应用
GPS 基础知识
GPS是英文Global Positioning System(全 球定位系统)的简称。它是由美国发射运行 的卫星系统,包含了27颗能持续发送地理 位置海拔高度和时间信号的卫星,24个正 常使用,3个备用,这些卫星平均分布运行 在六个轨道上。在任意时刻在水平线以上 最少有4颗卫星,最多有11颗卫星,所以 GPS定位可以得到很好的保证。一般来说, 在地面上的GPS接收器能接收5~12个卫星 信号,而为了获得地面上的定位坐标, GPS导航至少需要4个卫星信号,三个用来 确定GPS接收器的纬度、经度和海拔高度, 第四个则提供同步校正时间。全球定位系 统由三部分构成:空间GPS卫星星座、地 面监控系统、用户GPS信号接收机。我们 通常所说的GPS, 就是第3部分。

gps名词解释

gps名词解释

gps名词解释GPS是全球定位系统(Global Positioning System)的缩写,是一种通过卫星系统为用户提供精确的地理位置和导航信息的技术。

它主要由卫星系统、地面系统和用户终端三个部分组成。

卫星系统是GPS的核心部分,由一组高度约为20200公里的卫星组成,它们按照一定轨道分布在地球上空,每一颗卫星周期性地通过无线电信号向地面发送时间和位置信息。

地面系统是用来控制卫星运行和维护其正常运行的设施和设备。

地面系统监测和控制卫星运行轨迹,对卫星进行时钟校准、导航系统状态监测等,并通过地基天线与卫星进行通信。

用户终端是使用GPS系统的设备,包括GPS接收机和相关软件。

GPS接收机通过接收来自卫星的信号,计算出用户的地理位置和导航信息,然后将这些信息传输给用户。

GPS在实际应用中有多种功能。

最基本的功能就是定位,通过GPS可以精确地确定地球上的位置。

它可以提供准确的经度、纬度和海拔信息,使用户能够快速和准确地确定自己的位置。

除了定位功能,GPS还可以提供导航功能。

用户在设备上设置目的地,GPS可以提供最佳的导航路线和方向,指导用户到达目的地。

它可以通过语音提示、地图显示等方式,为用户提供导航信息,使用户能够轻松地导航到目的地。

此外,GPS还可以用于时间同步。

由于GPS卫星上有高精度的原子钟,通过接收GPS信号,可以精确地同步设备的时间。

这在许多领域都非常重要,如通信、金融、天文学等。

综上所述,GPS是一种通过卫星系统为用户提供精确的地理位置和导航信息的技术。

它通过卫星系统、地面系统和用户终端三个部分相互配合,实现定位、导航和时间同步等多种功能,具有广泛的应用价值。

GPS_百度百科

GPS_百度百科

GPS_百度百科一、GPS的基本概念和原理GPS,全称为全球定位系统(Global Positioning System),是一种基于卫星导航系统的定位技术。

它由一系列的卫星、地面控制站和用户设备组成,能够准确测量地球上任意点的位置坐标,并提供导航、定位等功能。

GPS的原理主要基于三个方面:卫星发射的信号、接收器接收的信号和测量时间。

首先,GPS系统中有24颗卫星(包括备用卫星),它们通过人造卫星轨道在地球上的分布。

这些卫星以恒定速度绕地球旋转,每颗卫星每天都会固定几次跟踪站的位置,并通过无线电信号发送卫星的位置信息。

其次,GPS接收器位于地面或者其他移动设备中,用来接收卫星发射的信号。

接收器会接收到至少四颗卫星的信号,并通过测量信号的传播时间来计算接收器到每颗卫星的距离。

通过将这些距离进行三角测量,GPS接收器能够确定接收器所在的位置。

最后,GPS接收器需要测量时间来确定信号传播的速度,并精确计算出定位信息。

GPS接收器内置一个高精度的原子钟,用来测量信号传播的时间。

接收器通过比较卫星发射信号的时间和它接收到信号的时间差来计算信号的传播时间,从而得出定位信息。

二、GPS的应用领域GPS的应用广泛,涵盖了几乎所有与位置有关的领域。

下面简要介绍几个主要的GPS应用领域:1.车辆导航和交通管理:GPS可以实时导航汽车、飞机等交通工具,提供最佳路线和交通信息,并帮助交通管理部门监控交通流量和疏导交通。

2.航海和航空:GPS已经成为航海和航空领域的重要工具,可用于船舶和飞机的导航定位、航线规划等。

3.军事应用:GPS最初是作为军事导航系统而研发的,现在仍广泛应用于军事领域,用于战术导航、目标定位、军事通信等。

4.地质勘探和测绘:GPS能够提供高精度的地球表面位置坐标,因此在地质勘探、测绘和地质灾害预警等方面有重要应用。

5.环境监测和气象预测:GPS可以用于监测大气湿度、气压和大气延迟等数据,从而提供准确的气象预测和环境监测。

GPS简介

GPS简介

(一) 什么是GPS ? 什么是GPS
1. GPS是英文缩写词“NAVSTAR/GPS” PS是英文缩写词 是英文缩写词“
的简称,全名是“NAVigation 的简称,全名是“NAVigation System Timeing And Ranging / Global ystem”,即 Positioning System”,即“授时与测 距的导航系统/全球定位系统” 距的导航系统/全球定位系统”
φ’(k,j1,i)
φ’(k,j2,i)
用φ’(k,j1,i)- φ’(k,j2,i)作观测值 φ’(k,j1,i)- φ’(k,j2,i)作观测值
(三)GPS是怎样工作的? 是怎样工作的? )GPS是怎样工作的
GPS系统构成 1. GPS系统构成
A.空间部分 A.空间部分 - GPS卫星 B.控制部分 B.控制部分 - GPS 用于跟踪和管理卫星 的主控站和监控站 C.用户部分 C.用户部分 - 用于接收,解码,处理GNSS 用于接收,解码,处理GNSS 卫星数据的接收机
φ’(k,j,i)= (f/c) ρjk +fδtk-fδt j+(f/c)δρtrop+(f/c)δρion+N(k,j,1)
N(k,j,1)称为初始 N(k,j,1)称为初始整周模糊度
Rk
2.差分及相对定位
由于在载波相位观测方程中,含有接受 由于在载波相位观测方程中, 机钟差、卫星钟差、对流层折射、 机钟差、卫星钟差、对流层折射、电离层时 使得难以直接利用载波相位观测值。 延,使得难以直接利用载波相位观测值。但 在这些观测值之差中, 在这些观测值之差中,就有可能消除某些因 素的影响, 素的影响,使得高精度的相对定位成为可能
GPS 简介

GPS的基本知识

GPS的基本知识
成。
• 主控站作用: 搜集各个监测站所测观察值、环境要素等数据
,计算每颗GPS卫星旳星历、时钟改正量、状态数据、以及信号 旳大气层传播改正,并按一定旳形式编制成导航电文,传送到 主控站:另外还控制和监视其他站旳工作情况并管理调度GPS卫 星。
• 注入站作用: 将主控站传来旳导航电文,分别注入到相应旳
一、空间部分(GPS卫星星座)
• 共有24颗GPS工作 卫星构成GPS卫星星 座。
• 地球上任何地方、 高度角在15以上旳 空间,可同步观察到 4~12颗卫星,卫星分 布在6个面相对于地 球赤道面倾斜角为 55旳近圆形轨道面 上,高度距地面约 2.02万km。
GPS星座示Βιβλιοθήκη 图GPS卫星基本功能 : ——接受和储存由地面监控站发来旳跟踪监测信息; ——受地面监控站旳指令,调整卫星姿态和启用备用卫星; ——进行必要旳数据处理工作; ——经过星载旳高精度原子钟提供精密旳原则时间; ——向用户广播GPS信号。
码信号到达GPS接受机旳传播时间乘以光速所得旳距离。
• 因为伪距观察量所拟定旳卫星到测站旳距离,都不可防止地会 具有大气传播延迟、卫星钟和接受机同步误差等旳影响。
• 为了与卫星和接受机之间旳真实几何距离相区别,这种具有误
差影响项旳距离观察,一般称为“伪距 ”,并把它视为GPS定位
旳基本观察量。
• 伪距法单点定位:就是利用GPS接受机在某一时刻,同步测定
三、顾客设备部分
顾客要实现利用GPS进行导航和定位旳目旳,还需要GPS接 受机,即顾客设备部分。
• 顾客设备部分作用:接受GPS卫星发射旳信号,取得必要旳
导航和定位信息及观察量,经数据处理后取得观察时刻接受机 旳位置坐标。
顾客设备部分主要由GPS接受机硬件和数据处理软件构成。

GPS知识简介

GPS知识简介
(三)航路点的保存
存点方法:
向下按住鼠标键找到存点页面,当鼠标键下按后,当前的点作为新标定的航路点。对此航路点可以自动编号,也可以用字母或中文命名。依次可以完成其它点的标定与保存。利用“查找菜单”能够查到亿标定的信息。
(四)目标点的导航
GPS能够对已经存储的航路点用地图页面或导航页面可以完成导航,并到达的目的地。
2..电源键:
按下并保持,可以开机或关机。
4.缩放键:
按下并保持,当在地图页面时放大或缩小比例尺。
5.查找键:
按下后放开,访问查找菜单。
(二)常见名词含义
1.航 点:GPS接收机所有的点,都可以称为航点。
2.航路点:由使用者自行设定的航点。
3.航 线:依次经过若干航点的由使用者自行编辑的行进路线。
求出DX,DY,DZ,DA,DF:
利用WGS84坐标系的X、Y、Z及A、F值减去我国坐标系的对应值,得出实现坐标系统转换的五个参数。(应算出WGS84与北京和西安坐标系两套参数。)
参数验证:
参数计算之后必须对其进行验证。即在应用区域内选择5个以上水准点进行实测,实测值与测绘部门提供的理论值对比,如果最大误差不大于15米,平均误差不大于10米,计算的参数可用,否则重新计算或查找出现问题的原因。
⑶沿着要测量的区域边界走出一个闭和轨迹。
⑷回到起点后,用鼠标键选择“结束”按钮确认,仪器会自动计算出闭合轨迹所围成的面积。见图5-30(b)、图5-30(c)
⑸如果没有走完闭合曲线就选择了“结束”按钮,计算的面积为已走过的航迹和这条连线所围成的面积。
注意:GPS只有在定位的状态下用航迹测面积方法得到的结果才准确。测定的区域越大,计算的面积才准确。
⑸上下移动光标选择(0—9)中所需要的数字或字符,完成“中央子午线值”的输入。

GPS大全

GPS大全

目录1. 什么是GPS2. GPS入门术语大全3. Gps应用基础知识4. GPS核心芯片介绍,选GPS还要看芯片!!5. GPS 的热启动冷启动和温启动6. 购买GPS时要知道的性能指标7. 关于GPS“三代芯片”8. GPS的种类介绍,让我们了解GPS。

9. 目前常用的GPS定位导航软件简介10.新手必读 GPS购买和应用问题汇总11.GPS系统的特点——七点总结!12.导致GPS定位误差的各种因素13.GPS如何定位14.GPS使用指北析解15.GPS常见问题指南一、什么是GPS全球定位系统(GPS)是本世纪70年代由美国陆海空三军联合研制的新一代空间卫星导航定位系统。

其主要目的是为陆、海、空三大领域提供实时、全天候和全球性的导航服务,并用于情报收集、核爆监测和应急通讯等一些军事目的,是美国独霸全球战略的重要组成。

经过20余年的研究实验,耗资300亿美元,到1994年3月,全球覆盖率高达98%的24颗GPS卫星星座己布设完成。

全球定位系统由三部分构成:(1)地面控制部分,由主控站(负责管理、协调整个地面控制系统的工作)、地面天线(在主控站的控制下,向卫星注入寻电文)、监测站(数据自动收集中心)和通讯辅助系统(数据传输)组成;(2)空间部分,由24颗卫星组成,分布在6个道平面上;(3)用户装置部分,主要由GPS接收机和卫星天线组成。

全球定位系统的主要特点:(1)全天候;(2) 全球覆盖;(3)三维定速定时高精度;(4)快速省时高效率:(5)应用广泛多功能。

全球定位系统的主要用途:(1)陆地应用,主要包括车辆导航、应急反应、大气物理观测、地球物理资源勘探、工程测量、变形监测、地壳运动监测、市政规划控制等;(2)海洋应用,包括远洋船最佳航程航线测定、船只实时调度与导航、海洋救援、海洋探宝、水文地质测量以及海洋平台定位、海平面升降监测等;(3)航空航天应用,包括飞机导航、航空遥感姿态控制、低轨卫星定轨、导弹制导、航空救援和载人航天器防护探测等。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

∙两种内置GPS天线的简介o平板式天线(PATCH Antenna)平板式天线由于其耐用性和相对地容易制作,所以成了应用最为普遍的一类天线.其形状可以是圆的也可以方的或长方的,如同一块敷铜的印刷电路板.它由一个或多个金属片构成,所以GPS天线最常用的形状是块状结,像个烧饼.由于天线可以做得很小,因此适合于航空应用和个人手持应用.天线的另一个主要特性,是其的增益图形,即方向性.利用天线的方向性可以提高其抗干扰和抗多径效应能力.在精确定位中,天线的相位中心的稳定性是个很重要的指标.但是,普通的导航应用中,人们希望用全向天线,至少能接收天线地平以上五度视野内所有天空中的可见卫星信号,但是平板式天线在卫星于天线正上方时,讯号增益才是最大.平板的接收范围在平板上方,平板要面向天空,这对于手持以及车载都会带来麻烦,我们可以看到可调角度的CF接收器越来越多(可折叠的SDGPS 丽台9551),就是因为平板式天线这种特性使得厂家为了接收器有更好的收讯效果才想出来的招.四臂螺旋式天线(Quadrifilar Helix Antenna )四臂螺旋式天线由四条特定弯曲的金属线条所组成.不需要任何接地.它具备有Zapper天线的特性,也具备有垂直天线的特性.此种巧妙的结构,使天线任何方向都有3dB的增益,增加了卫星讯号接收的时间.四臂螺旋式天线拥有全面向360度的接收能力,因此在与pda结合时,无论PDA的摆放位置如何,四臂螺旋式天线皆能接收,有别于使用平板GPS天线需要平放才能较好的接收的限制.使用此种天线,当卫星出现于地平面上10度时,即可收到卫星所传送的讯号.但是如果地面接收站附近干扰源较多,则不适用四臂螺旋式天线,因为四臂螺旋式天线具备有水平方向的增益,会将噪声一起放大,反而干扰了卫星讯号的接收.但是科技在进步,现在所生产的四臂螺旋式天线能突破多项传统天线的限制.天线是以陶瓷制成,Near-Field极小,约仅有3~5mm,而有些传统天线的Near-Field甚至高达1m.Near-Field愈小,则使用者手持GPS装置时,人体愈不会造成干扰.现在的四臂螺旋式天线的特点还包括完整的巴伦电路(Balun)设计,此设计能隔离天线周边的噪声,因此能容许各种功能的天线并存于极小的空间中而不会互相干扰.对于整合功能日趋多元,且强调轻薄短小的手持式电子产品而言,此特性的重要性不可言喻.∙GPS天线特性o天线是GPS 用户设备的重要组成部分,GPS 接收机通过天线获取卫星信号及相关数据信息,GPS 用于大地测量所获取的基线及三维坐标矢量是通过基线两端GPS 天线中心之间的坐标矢量加上相应的天线高改正获得的。

由于GPS 天线本身的特性,其几何中心与其电学相位中心不一致,两者不仅在东、北、高程三个方向存在一个固定的偏差,而且随着接收到的GPS 卫星的高度和方位的变化而变化。

这种变化有时在高程方向上会带来十几厘米的误差,若不考虑加以修正,必将对测量结果带来影响,尤其是在高精度的GPS 测量中。

利用GPS 进行静态测量时,对于用同一种类型的天线进行短基线或超短基线静态测量,由于基线两端GPS 天线接收到的卫星数目和信号强度基本一致(假设没有测站环境干扰),基线两端GPS 天线的电学相位中心随接收到GPS 卫星的变化基本相同,这种情况可以认为是由于天线相位中心的变化致使基线有一个小的平移量,但基线长度及相应的三维坐标分量基本不受影响,因此在解算基线时可以不考虑对天线相位中心的变化进行改正。

但用同一种类型的天线进行长距离、高精度测量时,由于基线两端GPS 天线接收到的卫星不一致,不仅接收到卫星的高度角、方位角可能不同,而且接收到卫星的数目也可能不同,在这种情况下,解算基线时必须考虑对天线相位中心的变化进行改正。

不同类型的天线混合使用进行时高精度测量时,必须考虑对天线相位中心的变化进行改正。

∙GPS天线相位中心变化的改正方法o在硬件方面,生产商已经研制出了多个馈源GPS 天线,通过在一个安装多个信号馈源,使GPS 天线随着卫星信号变化的减小,从而达到减小天线相位中心变化误差的目的。

在软件方面,通过大量的实际观测测定出GPS 天线电学相位中心与其几何中心的固定偏差及不同高度角和方位角的卫星信号所引起的天线相位中心的变化参数,并把这些参数加入到软件中,在进行基线解算时利用这些参数对天线相位中心变化进行改正。

不同频率的信号对GPS 天线相位中心变化的影响不同。

同一厂家的同类GPS 天线特性基本一致。

多路径效应对天线相位中心变化带来一定的影响不同材料的天线罩对天线相位中心变化影响较大∙测试有源GPS天线的方法o GPS伴随着全球定位系统的发展,渐渐被全球消费市场所采用,不仅仅在专业或商业领域,如运输车队、科技探索、军事跟踪,而且还有许多消费类产品被普及到,比如手机和个人数据助理(PDA)设备上.实际上,车载GPS导航系统近几年已经成为美国、日本和欧洲市场上中高端汽车的标准配备.随着全球经济的带动,中国国产的GPS相关产品也越来越多,GOS产品的应用在国内也越来越普遍,相应人们在使用GPS时候产生的问题也与日俱增.根据MORLAB对GPS产品的检查测试实验经验,一部分GPS接收机的性能很不稳定的原因是由GPS接收天线产生的.所以对GPS天线性能测试是必须而迫切的。

GPS接收天线的作用是将卫星传来的无线电信号的电磁波能量变换成接收机电子器件可摄取应用的电流.通常对于专用设备或车载设备而言,由于设备与GPS接收模块之前往往有一定距离, 考虑到安装的便利性则可能在现实环境中会使用超过1米的溃线, 但由于馈线对信号有不少的损耗,在这种情况下我们只能选择有源GPS天线.所谓有源天线,是指天线中装有RF前置放大器或低噪声放大器的GPS天线。

本文所述的有源GPS天线测试可在MORLAB的OTA天线测试实验室中进行.总体测试架构类似于普通无源天线的测试环境,主要变化是需要增加一个Antenna splitter,把DC直流信号隔离,使其不能输入到测试系统,但同时又能给GPS天线供电.由于有源GPS天线内含单向放大器,GPS的工作形式又为纯接收机方式.因此,在测试时需要对测试系统进行相关特殊设置,使测试天线探头从原来的接收状态改为发射状态,GPS天线接收信号后,经射频线再传给VNA作数据分析。

GPS天线作为GPS设备中最重要的接收部件, 它起到的作用就像是人的"耳朵".因此GPS天线的性能好坏将直接关系到GPS整机的产品质量.经过对有源GPS天线的测试,可以帮助厂家确认GPS天线其的中心频率是否正确,验正增益和方向性等性能指标是否达到设计要求.通过GPS的OTA测试,将帮助GPS天线厂家及整机生产厂家改进GPS产品的接受性能,同时也给GPS产品经销商提供了一种检验GPS产品质量的新途径和新方法。

GPS天线测试系统总体框图GPS天线测试现场某GPS天线样品1575.42MHz GPS中心频率增益下陷GPS天线3D方向图手机设计GPS天线需要注意事项o在设计GPS天线的时候,以下几个地方是需要注意的1 供应商应该做的流程客户立项----机构评估(根据案子的机构图,进行评估机构是否为GPS天线的合格工作环境)----调试(根据案子的机器,确认定位时间与CN值)----提供样品(根据调试结果,提供样品)----送承认书----量产2 设计人员需要考虑的事项1)2D图档包括整个PCB外观尺寸,屏蔽盖的范围及厚度,有无cONnector,出线位置与方向,PATCH位置与大小,PCB板厚2)有源天线的单/双极LNA(一般情况都是单极)3)要不要加fir,filter在前面,中间,还是在后面(根据我们经验,一般情况会加一个SAW FILTER)4)cable的线长,线径及使用什么接头5)switch是电子式还是机构式6)电型规格工作电压(3-5V),工作电流(6-12mA),增益(17db,一般模块要求范围在13-25db,一般会有2-3个db的偏差),驻波比(我们一般做到最大2,不知道市场上是什么样),匹配(50欧姆,定值),噪声指数(2.0,实际上可以做到更小),频率(1575.42MHZ,GPS的标准频率,定值),频宽(10mhz)一、天线工作原理与主要参数天线是任何一个无线电通信系统都不可缺少的重要组成部分。

合理慎重地选用天线,可以取得较远的通信距离和良好的通信效果。

(一)天线的作用各类无线电设备所要执行的任务虽然不同,但天线在设备中的作用却是基本相同的。

任何无线电设备都是通过无线电波来传递信息,因此就必须有能辐射或接收电磁波的装置。

所以,天线的第一个作用就是辐射和接收电磁波。

当然能辐射或接收电磁波的东西不一定都能用来作为天线。

例如任何高频电路,只要不是完全屏蔽起来的,都可以向周围空间或多或少地辐射电磁波,或者从周围空间或多或少地接收到电磁波。

但是,任意一个高频电路并不一定能作天线,因为它辐射和接收电磁波的效率很低。

只有能够有效地辐射和接收电磁波的设备才有可能作为天线使用。

天线的另一个作用是”能量转换”。

大家知道,发信机通过馈线送入天线的并不是无线电波,收信天线也不能直接把无线电波送入收信机,这里有一个能量的转换过程,即把发信机所产生的高频振荡电流经馈线送入天线输入端,天线要把高频电流转换为空间高频电磁波,以波的形式向周围空间辐射。

反之在接收时,也是通过收信天线把截获的高频电磁波的能量转换成高频电流的能量后,再送给收信机。

显然这里有一个转换效率问题。

天线增益越高,则转换效率就越高。

(二)天线的分类天线的形式繁多,按其用途可以分为发信天线和收信天线;按使用波段可以分为长、中、短、超短波天线和微波天线、微带天线等。

此外,我们还可按其工作原理和结构来进行分类。

为便于分析和研究天线的性能,一般把天线按其结构形式分为两大类:一类是半径远小于波长的金属导线构成的线状天线,另一类是用尺寸大于波长的金属或介质面构成的面状天线。

线状天线主要用于长、中、短波频段,面状天线主要用于厘米或毫米波频段;甚高频段一般以线状天线为主,而特高频段则线、面状天线兼用。

线状天线和面状天线的基本工作原理是相同的。

(三)天线的工作原理天线本身就是一个振荡器,但又与普通的LC振荡回路不同,它是普通振荡回路的变形。

图1-9示出了它的演变过程。

图中LC是发信机的振荡回路。

如图1-9(a)所示,电场集中在电容器的两个极板之中,而磁场则分布在电感线圈的有限空间里,电磁波显然不能向广阔空间辐射。

如果将振荡电路展开,使电磁场分布于空间很大的范围,如图1-9(b)、(c)所示,这就创造了有利于辐射的条件;于是,来自发信机的、已调制的高频信号电流由馈线送到天线上,并经天线把高频电流能量转变为相应的电磁波能量,向空间辐射,如图1-9(d)所示。

相关文档
最新文档