定位GPS北斗信号调试技术交流

1万 · 2021-1-22 14:57

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1、射频天线接收部分开发硬件流程

工序	工作内容	完成方式和工具	说明
1	射频原理图和阻抗设计	APPCAD设计射频的BALUN	BALUN 是双向式的平衡至非平衡转换器
2	射频PCB阻抗设计	APPCAD	更据要求做阻抗计算PCB板的线宽，板材和叠层厚度。
3	射频PCB阻抗制作	写加工说明再和PCB板厂沟通	要做阻抗匹配的走线，在PCB上高亮，并附加说明，要求PCB厂根据板料要求做阻抗匹配。
4	PCBA阻抗调试和测试	网络分析仪测试对应频率的smith圆图和驻波比VSWR	HP E5071C
5	PCBA射频传导测试	综合测试仪，测试和较准射频的传导相关参数。	GPRS用HP8960, WIFI用N4010A. GPS可以思博伦 STR4500 GPS测试仪
6	匹配天线和调试天线	天线厂家根据板子阻抗和结构计设天线。工具网络分析仪	把产品整机和PCBA板一起给天线厂。
7	发射功率和接收灵敏度调试和测试	天线厂家，测试屏蔽实验室。

2、GPS射频设计

工序	工作内容	方法和要求	说明
1	方案选型和原理图设计	GPS定位有源天线和无源天线，要是天线面积小，就选用有源天线，提高灵敏度。原理图中的电感和电容值严格按品牌型号。
2	射频PCB阻抗设计	GPS的阻抗要求在1575.42MHZ频率点时为50欧。PCB板到天线IPX座子的近可能短，减小射频衰减。	可以用APPCAD软件来计算
3	射频PCB阻抗制作	GPS的阻抗要求在1575.42MHZ频率点时为50欧。	要做阻抗的线高亮，并在PCB板加工中说明
4	PCBA阻抗调试和测试	可以调试板子射频部分的电感和电容，把阻抗调为接近50欧。用网络分析仪调式 smtth 图和电压驻波比VSWR，VSWR要求是小于1.5.	让 1575.42MHZ的阻抗接近为50欧，电压驻波比调到最低，1是最好的状态。
5	PCBA射频传导测试	用GPS信号发生器输出-130 dbm的GPS信号给板子，测试星值强度要大于37，做的最好的有到42。
6	匹配天线和调试天线	天线厂家根据PCBA板子的smith圆图和驻波比VSWR来调试天线，让天线的SMITH和VSWR和板子匹配。
7	发射功率和接收灵敏度调试和测试	天线厂的屏蔽实验室。

3、GPS调试流程方法和案例

1、PCB设计时注意事项。

A、 GPS射频要在PCB设计的时候保证阻抗在50欧，b、板子衰减尽可能做到最低，C 、射频走线不要有分支。

为了保证PCB板设计的阻抗为50欧，可以先用公式设置，最简单是用 AppCAD软件来进行讲算。如下图

在软件对应输入线宽叠层厚度、板材介质、工作中心频率。

2，PCB做板子回来之后，要调试射频的阻抗，使GPS信号在射频在1575.42位置的驻波比

VSWR达到最好,也就是把驻波比VSWR调试到最低状态。

1575.42MHZ时驻波比VSWR 要在1.5以内为比较好的。

3, 板子射频驻波比VSWR调试和测试

为了射频信号没有反射的传输，必须要调试板子的射频阻抗，让需要的频率点的阻抗在50欧，板子驻波比达到最好的状态。在设计时，最理想是1575.42MHZ频率阻抗在50欧，那样驻波比会最好。但是PCB在制作时很难正好做到50欧阻抗，这里就要调式对应的电感和电容值，调试阻抗达到50欧，驻波比 VSWR达到最优的状态。

可就微调电路中的C40,L7,C8这三个元器件，来使驻波比VSWR达到最低值。调试时这个三个器件一定要用大品牌的射频用的电容的电感元器，保证元器件的精度。因为元件精度误差要是大了，贴出来的板子频率点都会变的。当然这个驻波比和模块的驻波比上有很在关系的，要是模块驻波比不好，是很难把整板驻波比调试得很好的。

下面是梦芯科技 MXT903调试的驻波比在1.575MHZ时的驻波比在1.16 ，是很好的了。