GPS棒状有源天线和方块的陶瓷有源天线，哪种性能会更好？

68336016 · 发表于 2024-9-12 21:31:16

本帖最后由 68336016 于 2024-9-12 21:32 编辑

现在用的GPS模块是自己买ATGM336模块+LNA+25x25mm的陶瓷天线，有LNA芯片其实也算有源天线一样。不过以前对比过，比买的有源天线（一样尺寸陶瓷天线）信号差6,7个单位。

因为GPS天线在串口屏旁边，所以影响了信号，导致比较难定位。如果GPS天线离串口屏比较远，定位还是很快的。

所以就想着淘宝找现成的有源天线。
棒状有源的，写着增益20dbi，能装在外壳上，离串口屏远一点。
35x35x4mm陶瓷有源的，写着30dbi，仍然只能安装在串口屏旁边，但是面积大许多，应该比自己做的信号要强不少。

对天线不太熟悉，看淘宝这样的天线参数，棒状天线接收能力是比陶瓷天线要差的？

wy2000 · 发表于 2024-9-12 22:21:31

可以把整机给一个天线公司，专门优化GPS天线。效果会比外面买的好很多。我试过这种方案，缺点就是需要出一笔研发费。

68336016 · 发表于 2024-9-12 22:29:37

wy2000 发表于 2024-9-12 22:21
可以把整机给一个天线公司，专门优化GPS天线。效果会比外面买的好很多。我试过这种方案，缺点就是需要出一 ...
(引用自2楼)

我这GPS只是设备的附属功能，能记录每次户外测量的位置。
整个设备开发费才2万，所以没可能花钱去调天线。
现在只能买几种天线来比较。

yc2 · 发表于 2024-9-12 22:46:21

自己没有射频设备，没有调试天线的经验，用外接的有源GPS 天线吧，这样可靠度高很多，ATGM336算是挺好的模块了，配个有源的天线，效果很好的。

68336016 · 发表于 2024-9-12 22:54:15

yc2 发表于 2024-9-12 22:46
自己没有射频设备，没有调试天线的经验，用外接的有源GPS 天线吧，这样可靠度高很多，ATGM336算是挺好的模 ...
(引用自4楼)

我开始参考atgm336的手册，lna用at2659，但是信号比买的有源天线差远了。不过看不出别人的LNA芯片型号。

我准备还是在外壳安个天线座子，焊接到atgm336模块。外置天线能离串口屏干扰比较远，信号会好一些。

qwe2231695 · 发表于 2024-9-12 23:57:59

4臂螺旋天线最好，其次到5*5cm方块陶瓷

lb0857 · 发表于 2024-9-13 00:18:40

天线在rf中算是一个重要器件，
估计需要针对性的专业器材进行参数对比才晓得

68336016 · 发表于 2024-9-13 01:46:25

本帖最后由 68336016 于 2024-9-13 01:47 编辑

看样子只能用螺纹端子安装在外壳上，然后接一个外置有源GPS，并且还得有10几厘米以上的线，不能离屏太近。

我之前只是知道屏干扰GPS，但是没有具体量化测一下。
刚才就在窗口比较了下，第一个图，屏没有通电时候，很快能搜星定位。

第二个图，我给屏通电（我单独电源给屏供电，确保测试比较起来更客观）。
GPS信号迅速下降。如果我此时给GPS重启，几乎都不能搜星定位，就是被屏干扰得非常严重。

屏是客户指定的迪文屏(800*480)，我换了另一个迪文的屏(800*480)，也是对GPS影响很大。
另一个客户有淘晶驰的屏（480*272），我放到GPS模块旁边，影响居然不大，估计两个厂家的屏方案有些不同。

所以得出唯一可行的方案就是天线离屏远一些的才行了，只能带线缆的外置GPS模块。

ibmx311 · 发表于 2024-9-13 05:21:23

有gps设备其实就算是有一点射频设备了，虽然只有接收。但接收机的前端还是会被许多人爱用的dcdc所干扰，导致工作性能被恶化。有射频的东西被干扰应该首先想到电源系统被dcdc干扰导致稳压效率急剧恶化。然后有人想到好比dcdc后跟一级线性稳压不就行了，但实际上电源系统已经是不行了。这还只有接收，如果还有发射，各种问题会加剧复杂化。我完全没有不应该使用高效电源的意思，只是想说电源系统可能缺少必要的考虑。

68336016 · 发表于 2024-9-13 10:55:40

ibmx311 发表于 2024-9-13 05:21
有gps设备其实就算是有一点射频设备了，虽然只有接收。但接收机的前端还是会被许多人爱用的dcdc所干扰，导 ...
(引用自9楼)

自己能力和装备都有限，只能做些简单比对了。

开始时候屏跟GPS模块是各自完全独立的电源。

我自己的GPS模块是购买的atgm336模块，自己就是加个LNA和天线，所以存在不足是完全正常的。

所以早上我找了个以前买的HOLUX蓝牙GPS，内置锂电池的，也放在串口屏旁边，串口屏上电，GPS信号能掉10几个数。

我用自己手机来试验，串口屏上电，手机上的GPS信号一样掉4,5个数以上。

--------------------------
然后我将GPS和屏恢复成一个电源供电。

陶瓷天线不在屏的正前方或者正后方，屏对GPS信号影响就小很多，所以搞个外置天线，离得远一点，应该是目前比较好的办法了。

bzbs · 发表于 2024-9-13 12:12:54

68336016 发表于 2024-9-13 01:46
看样子只能用螺纹端子安装在外壳上，然后接一个外置有源GPS，并且还得有10几厘米以上的线，不能离屏太近。
...
(引用自8楼)

不要用迪文的吧，我所有的产品都不用这玩意
现在服务越来越差。

ibmx311 · 发表于 2024-9-13 12:23:56

某彩的屏操作容易一点，但数控设备没有用的，干扰太过分了，连个电源都做不好整天不知道干什么吃的

68336016 · 发表于 2024-9-13 12:29:00

bzbs 发表于 2024-9-13 12:12
不要用迪文的吧，我所有的产品都不用这玩意
现在服务越来越差。
(引用自11楼)

客户选的，没办法，连TTL和232都不懂，电压也不懂，但是就是爱选型。
有5V的屏，非得选个宽压6-36V的，我还得升压

有TTL的非得选232的，我板又得改加232芯片。
电源开关在PCB上好好的，利于生产和调试，客户非得焊下来，用线将开关和PCB连接起来，但是连按钮开关哪跟哪算导通，算断开都不懂。
就是这么任性，程序客户不会，但是其他地方总是要显示自己很能。

god-father · 发表于 2024-9-13 23:27:34

68336016 发表于 2024-9-13 12:29
客户选的，没办法，连TTL和232都不懂，电压也不懂，但是就是爱选型。
有5V的屏，非得选个宽压6-36V的， ...
(引用自13楼)

自己做的有源放大电路有没有用屏蔽壳？
有源天线都把LNA部分屏蔽起来的，你可以买个现成的有源天线，那种裸装的，拆一个屏蔽罩下来焊上试试。

68336016 · 发表于 2024-9-14 00:18:43

本帖最后由 68336016 于 2024-9-14 00:24 编辑

god-father 发表于 2024-9-13 23:27
自己做的有源放大电路有没有用屏蔽壳？
有源天线都把LNA部分屏蔽起来的，你可以买个现成的有源天线，那种 ...
(引用自14楼)

我买的atgm336模块本身有屏蔽罩，我刚才在模块和lna上面加了个大的屏蔽罩。
发现没什么效果，只要串口屏一开，信号立刻下降十几个单位。应该就是陶瓷天线上面的信号被干扰了，不是lna这部分被干扰。

记起来了，今天早上我也用买的带屏蔽罩有源天线试验过了。

淘宝买了屏蔽贴纸，收到后把液晶屏背后的电路包起来看一看。

ibmx311 · 发表于 2024-9-14 08:23:30

没多少用。好多年前设计电台的时候，看国外的产品pll就和MCU直连的，到了我们这边就干扰，单片机一关就信号好了。但看别人的单片机是一直开着的。于是找个尖针轻轻的在铺地层上滑，看波形就大幅度的扰动。于是知道不能随意的铺地。但也都知道问题不在这里，怎么办呢，最后的结论是没有仪器条件。请来了仪器后发现问题的关键是没控制好反射，s11比s21还过分，于是回过头折腾匹配，最终解决了。总之就是一个，没有仪器最好不要碰这些东西，想想是合理的别人花了两三百万买仪器，你啥也不买，想干同样的事情，凭啥。现在我折腾单片机玩不出来，我就知道原因是没下别人的功夫，别人认真学了，我没认真学，好在是TM老了，学不学也蹦不了几天了

68336016 · 发表于 2024-9-14 13:31:04

将屏幕背后用屏蔽胶带包起来，发现没什么用，还是跟之前一样。

Nuker · 发表于 2024-9-14 13:39:33

包软排线试试看

68336016 · 发表于 2024-9-14 14:02:07

Nuker 发表于 2024-9-14 13:39
包软排线试试看
(引用自18楼)

刚才将排线也包上了，还是没什么改善

ibmx311 · 发表于 2024-9-14 14:21:24

别的别干，查反射，压制s11，包来包去屁用没有。再说你也不会包，在屏蔽的时候分磁屏蔽和场屏蔽两种，磁屏蔽要用导磁好的金属比如铁。场屏蔽要选导电好的金属比如铜。折腾起来更烦人。你看手机多复杂里面为什么gps模块没太多的屏蔽，那是信号完整性该负责的地方。所以别的先不多说，先查反射搞匹配。

bzbs · 发表于 2024-9-14 17:37:24

68336016 发表于 2024-9-14 13:31
将屏幕背后用屏蔽胶带包起来，发现没什么用，还是跟之前一样。
(引用自17楼)

你这个是电阻触摸，看看先把触摸的排线拔掉试试。
有可能是触摸屏辐射出来的。

68336016 · 发表于 2024-9-14 18:34:10

bzbs 发表于 2024-9-14 17:37
你这个是电阻触摸，看看先把触摸的排线拔掉试试。
有可能是触摸屏辐射出来的。
...
(引用自21楼)

刚才淘宝买了个简易的SA6频谱仪，一辈子估计也用不了几次，就是忍不住想看看干扰信号。

ibmx311 · 发表于 2024-9-14 18:40:20

68336016 发表于 2024-9-14 18:34
刚才淘宝买了个简易的SA6频谱仪，一辈子估计也用不了几次，就是忍不住想看看干扰信号。
...
(引用自22楼)

没有用，你的事情频谱仪看不到

68336016 · 发表于 2024-9-14 19:42:48

ibmx311 发表于 2024-9-14 18:40
没有用，你的事情频谱仪看不到
(引用自23楼)

买了2个带1米线的外置有源GPS天线，8块多一个，居然信号强悍得很，随便载噪比都40几，即使放在串口屏旁边衰减后还有30出头，一样能定位。

ibmx311 · 发表于 2024-9-14 19:46:40

嗯，匹配是通讯系统的重要组成部分。天线和接收匹配以后工作状态会极大优化

ibmx311 · 发表于 2024-9-14 19:52:14

上贴说的不够清楚，虽然1米的电缆可能在这个频段带来了不下3db的插损，但也能起到一定的阻抗匹配作用。。而外置天线除了可能增加接收增益外，搭配电缆也能更好的抗干扰

68336016 · 发表于 2024-9-14 19:58:18

ibmx311 发表于 2024-9-14 19:52
上贴说的不够清楚，虽然1米的电缆可能在这个频段带来了不下3db的插损，但也能起到一定的阻抗匹配作用。。而 ...
(引用自26楼)

按我的想法，设备接个外置有源天线，这事就算解决了，实用又省事。

屏是客户选的，客户嫌外置天线不美观，居然说要找屏厂家解决问题，真是太自信了，没几个量还想找厂家。

pll19840511 · 发表于 2024-9-15 07:49:38

明显不是匹配的问题，因为你熄屏后是正常的。但是你载噪比也就30多一点，就是你认为的正常也是不正常。你认为的熄屏后正常这事说明天线受到了同频的辐射干扰（前提是你能确保本身天线是正常的。比如S21,S22,噪声系数，如果你内部有滤波器的话）。你买频谱仪也没用，因为GPS信号太弱了，可能频谱仪根本到达那个数量级。你的载噪比30左右也说明你的定位模块电源肯定也是有问题的。作为专业的天线公司，也是只能通过官方的GPS模块比如U-BLOX这种的载噪比来判断是否正常。正常情况下，GPS至少有4颗40以上的卫星。

ibmx311 · 发表于 2024-9-15 08:07:38

天线怎么会受到同频干扰呢，干扰的来源是gps被简易化之后一次混频就开始相干。而一次混频后的频率和板子上一些处理器的频率很近。加上天线不匹配或者天馈系统太脆弱，导致了不能正常工作

68336016 · 发表于 2024-9-15 09:18:09

pll19840511 发表于 2024-9-15 07:49
明显不是匹配的问题，因为你熄屏后是正常的。但是你载噪比也就30多一点，就是你认为的正常也是不正常。你认 ...
(引用自28楼)

我板上的GPS供电应该还可以吧，这是外接有源天线时候的截图，信号不会很差，在屋顶开阔处。

armok. · 发表于 2024-9-15 09:24:41

现在手机的GPS性能很好，是否考虑使用手机的GPS天线？体积小得吓死人。

pll19840511 · 发表于 2024-9-15 09:31:39

68336016 发表于 2024-9-15 09:18
我板上的GPS供电应该还可以吧，这是外接有源天线时候的截图，信号不会很差，在屋顶开阔处。
...
(引用自30楼)

这个信号是可以的。

68336016 · 发表于 2024-9-15 09:35:20

ibmx311 发表于 2024-9-15 08:07
天线怎么会受到同频干扰呢，干扰的来源是gps被简易化之后一次混频就开始相干。而一次混频后的频率和板子上 ...
(引用自29楼)

昨天我GPS是在窗户试的，信号比较弱，当时串口屏背后贴不贴屏蔽胶带，信号都没多少变化。

刚才在屋顶开阔处试，因为此时信号比较强，串口屏背后贴屏蔽胶带就显得有明显作用。

图片中用的不是买的有源天线，而是我自己之前买陶瓷天线+LNA拼凑的。

在屏幕背后贴了屏蔽胶带后，GPS每次冷启动都能2,30秒内顺利定位。

如果没有屏蔽胶带，GPS冷启动有时就很难定位。

我不懂这些，只是这样简单观测对比了下现象，这是正常的？

68336016 · 发表于 2024-9-15 09:41:03

armok. 发表于 2024-9-15 09:24
现在手机的GPS性能很好，是否考虑使用手机的GPS天线？体积小得吓死人。
(引用自31楼)

手机有网络辅助定位，没法比

god-father · 发表于 2024-9-15 17:39:55

68336016 发表于 2024-9-15 09:41
手机有网络辅助定位，没法比
(引用自34楼)

买的有源天线仅仅屏蔽了LNA部分，你仔细观察下，屏蔽罩是焊接地的。
还有一个关键问题，你的陶瓷GPS天线部分是放在哪个部位的？不会是放在屏幕下面的吧？我感觉要定位成功，要尽量将陶瓷天线放在板子的最显眼处：）不然可能GPS接收到的是反射过来的信号。你测试的时候，最好靠窗户，不然会影响定位精度。
我有个项目用的是商品有源天线，竟然放在车间也能在30秒内成功定位，我的车间四面窗户，周围没有高的建筑物遮挡，或许是天线内部的LNA电路效果好的原因。
现在手里有个要做的项目也有GPS体积要求比较高，GPS接收模块用4G内置的，天线也计划用陶瓷天线+LNA的方案来做，不知天线厂家用的哪个LNA，你用的那家是不是天线厂家大量采用的？

68336016 · 发表于 2024-9-15 17:56:18

god-father 发表于 2024-9-15 17:39
买的有源天线仅仅屏蔽了LNA部分，你仔细观察下，屏蔽罩是焊接地的。
还有一个关键问题，你的陶瓷GPS天线 ...
(引用自35楼)

我的陶瓷天线位置应该是最理想位置了，因为平时屏就是竖直放置的，陶瓷天线水平向上。

我用的LNA是ATGM336模块的手册上推荐的，天线就是淘宝随便找的。

之所以用这个ATGM336模块，也是以前有帖子看坛友讨论过，而且不到10块钱挺便宜的，所以就用了。

pll19840511 · 发表于 2024-9-15 18:47:54

有几种方法测试。1.继续抬高GPS模块以及底板相对于屏板的高度，主要是利用PCB的地降低屏板和GPS陶瓷天线的耦合度。2.在陶瓷天线四周包裹铝箔，其中铝箔的高度和陶瓷体同高，以尽量降低对轴比的影响。铝箔要接地。

pll19840511 · 发表于 2024-9-15 18:51:18

god-father 发表于 2024-9-15 17:39
买的有源天线仅仅屏蔽了LNA部分，你仔细观察下，屏蔽罩是焊接地的。
还有一个关键问题，你的陶瓷GPS天线 ...
(引用自35楼)

那是因为你的房顶不是金属的同时也不太厚。如果是固定增益的，可以用楼主上用的，即使可变的，可以加上电阻做的衰减器。LNA目前用英飞凌的比较多。

god-father · 发表于 2024-9-16 10:19:14

68336016 发表于 2024-9-15 17:56
我的陶瓷天线位置应该是最理想位置了，因为平时屏就是竖直放置的，陶瓷天线水平向上。

我用的LNA是ATGM3 ...
(引用自36楼)

AT2659的VCC是否用一个RL滤波电路为好？
AT2659焊在天线下面的？

68336016 · 发表于 2024-9-17 12:02:07

god-father 发表于 2024-9-16 10:19
AT2659的VCC是否用一个RL滤波电路为好？
AT2659焊在天线下面的？
(引用自39楼)

LNA的电源是是没有另外加RC了，LNA放在PCB底部，天线在PCB上面。

买的手持频谱仪回来了，当然我是完全不懂这些天线理论的。
只是将频谱仪接收天线也换成GPS天线，放到我设备原先GPS天线位置。
然后将串口屏背后包裹屏蔽胶带，不包裹屏蔽胶带进行简单对比。

发现没有屏蔽胶带时候，给串口屏上电，频谱仪明显收到比较强的杂乱信号。
屏幕包裹屏蔽胶带后，打开或者关闭串口屏，频谱仪上收到的信号波动就小很多。

作为非专业人士，我觉得这样的简单对比，还是可以说明屏蔽胶带是有些效果的。

屏幕背后没有屏蔽胶带包裹

屏幕背后有屏蔽胶带包裹

lb0857 · 发表于 2024-9-17 13:40:14

网状屏蔽再测试一下，
不同接地点测试，
或许最近决策有了

68336016 · 发表于 2024-9-17 14:51:28

lb0857 发表于 2024-9-17 13:40
网状屏蔽再测试一下，
不同接地点测试，
或许最近决策有了
(引用自41楼)

手工搓了个屏蔽罩。
一开只是将屏蔽罩焊接上去，像第4个图，效果并不行。
然后像第5个图，将屏蔽罩跟液晶屏的金属框用屏蔽胶带相连，把中间的缝包住，这样效果就跟全部屏蔽胶带效果差不多了。

lb0857 · 发表于 2024-9-17 15:09:15

本帖最后由 lb0857 于 2024-9-17 15:11 编辑

硬件上处理，当触控屏和gps电源单独处理，gos电源余量够多，测试过吗

68336016 · 发表于 2024-9-17 15:17:54

lb0857 发表于 2024-9-17 15:09
硬件上处理，当触控屏和gps电源单独处理，gos电源余量够多，测试过吗
(引用自43楼)

液晶屏完全充电宝单独供电，gps模块也单独供电，这个干扰也仍然是存在的。这个gps模块功耗很少的，大概就是几十毫安，供电电流是绝对有余量的。

测试这个目的就是假如不用外置天线的情况下，采用屏蔽胶带或者屏蔽罩能有多大改善效果。看现在这个测试结果，这改善效果还算不错了。

ibmx311 · 发表于 2024-9-17 16:03:08

干扰信号大部分都是顺着电源线，地线四处乱窜的，真起来干扰的时候，什么磁珠，电感滤布线圈啥的都是摆设

god-father · 发表于 2024-9-18 09:31:42

68336016 发表于 2024-9-17 12:02
LNA的电源是是没有另外加RC了，LNA放在PCB底部，天线在PCB上面。

买的手持频谱仪回来了，当然我是完全不 ...
(引用自40楼)

我有个想法：能否把有源天线的电路搬到你的PCB上去试试？是不是LNA的问题？
你解决了串口屏，万一应用环境还有周边干扰呢？

GPS棒状有源天线和方块的陶瓷有源天线，哪种性能会更好？

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