GPS模块的天线部分应该如何设计啊？求指导

只看该作者 · 2015-3-21 08:52

本帖最后由 andy93762 于 2016-3-2 15:55 编辑

//================更新于2015-3-28==================================================
之前设计的GPS天线传导部分有问题，信号反射很厉害，以至于收不到卫星。在大家的热情帮助下，我学到了很多射频方面的知识，了解了微带线的基本概念。我的GPS模块的第二个PCB版本已经绘制好了，麻烦各位帮忙看下哪里有问题么？真的非常感谢各位！！！请问大家GPS天线设计的是否正确呢？

我利用CITS25软件算出天线的50欧姆阻抗。我的PCB板子厚度是1.6mm的，铜厚度是0.035mm，天线和地的间距是0.2mm，材质用FR4，常数是4.2，算出天线的宽度是1.08

只看该作者 · 2015-3-21 10:36

C15是干嘛的呢，原理图里没有这个电容啊？

只看该作者 · 2015-3-21 10:40

去掉C15看看，27nH改为10uH的再试试看，

只看该作者 · 2015-3-21 14:20

bingolog 发表于 2015-3-21 10:36
C15是干嘛的呢，原理图里没有这个电容啊？

c15接内置无源天线用的，我去掉了的

只看该作者 · 2015-3-21 14:58

去掉C15后应该把对应的焊盘也刮掉，另外，铺地离天线信号线太近了，可以先刮掉天线周围的铺地使间隔大一点，

只看该作者 · 2015-3-21 17:28

1.控制好阻抗：明显看出NETC15_2的参考地不完整（另一面的GND），会导致阻抗不连续；线宽要经过仿真或由板厂调节；
2. RF_IN不需要经过隔直电容？（除非模块内部加了）
3. VCC添加滤波电容；

只看该作者 · 2015-3-21 22:28

king5555 发表于 2015-3-21 21:59
你完全沒有做对天线的阻抗匹配。既然有接R9，就必须在R9连到L2的地方加个旁路电容数百pF即可。 ...

手册好像也没有提旁路电容啊

只看该作者 · 2015-3-21 22:30

djxf 发表于 2015-3-21 17:28
1.控制好阻抗：明显看出NETC15_2的参考地不完整（另一面的GND），会导致阻抗不连续；线宽要经过仿真或由板 ...

1，阻抗是没匹配好，不知道如何控制阻抗50欧 2，模块内部rf-in内部有加电容的

只看该作者 · 2015-3-23 09:46

andy93762 发表于 2015-3-21 22:30
1，阻抗是没匹配好，不知道如何控制阻抗50欧 2，模块内部rf-in内部有加电容的 ...

如果你不知道怎么控制阻抗，你可以将RF阻抗线的线宽设置得比较宽并且与其他走线的线宽不同，然后告诉板厂这是50欧姆阻抗线，他们会帮你调。当然，参考地需要你自己去弄完整（建议百度一下微带线，了解一下基本概念，就知道怎么做了）。
另外，king5555说的是对的，在电阻和电感之间加个滤波电容，形成RC滤波，即使厂家没这么要求，这么做也只有好处没有坏处，因为这是给有源天线供电用的支路，电源越干净越好。

只看该作者 · 2015-3-24 15:08

bingolog 发表于 2015-3-21 10:40
去掉C15看看，27nH改为10uH的再试试看，

为啥要换成10uh呢官方手册上是要求27nh的电感值为啥要差这么多不明白

只看该作者 · 2015-3-24 15:09

djxf 发表于 2015-3-23 09:46
如果你不知道怎么控制阻抗，你可以将RF阻抗线的线宽设置得比较宽并且与其他走线的线宽不同，然后告诉板厂 ...

谢谢亲的指导哦到时候画了PCB图可否再给我指导下啊

2万 · 2015-3-24 20:27

先看看微带线和带状线等传输线理论。
这个电路其实很简单，GPS模块的RF输入要很干净，要阻抗控制。
从天线插座输入到模块输入引脚，这是阻抗线，背面要完整的地平面，不能有其它信号。
给外接有源天线供电的隔离电感，一个焊盘要在RF阻抗线上，不要有分支。
阻抗线要大致计算一下，线宽，板厚，铺地地线间隔，都要控制的。

2万 · 2015-3-24 20:28

再补充一点，你的地线是连续的吗？没有连续完整的参考地，何来阻抗线？

只看该作者 · 2015-3-24 21:40

gx_huang 发表于 2015-3-24 20:28
再补充一点，你的地线是连续的吗？没有连续完整的参考地，何来阻抗线？

之前对高频天线不怎么了解，就按照普通电路设计的，地线也不完整，导致信号衰减很厉害，多谢各位的指导了。

只看该作者 · 2015-3-24 21:44

gx_huang 发表于 2015-3-24 20:27
先看看微带线和带状线等传输线理论。
这个电路其实很简单，GPS模块的RF输入要很干净，要阻抗控制。
从天线 ...

请问天线的铜箔要用特殊的材料么？要跟PCB厂家特殊交代什么？

只看该作者 · 2015-3-24 21:47

djxf 发表于 2015-3-23 09:46
如果你不知道怎么控制阻抗，你可以将RF阻抗线的线宽设置得比较宽并且与其他走线的线宽不同，然后告诉板厂 ...

PCB厂家说不提供阻抗匹配，让我自己设计好。我要跟他们交代什么啊？还有天线是不是越短信号越好啊，我想设计的很短是不是比较好？

2万 · 2015-3-25 08:37

andy93762 发表于 2015-3-24 21:44
请问天线的铜箔要用特殊的材料么？要跟PCB厂家特殊交代什么？

铜箔没有什么要求，板材有要求。
如果你没有传输线的基础理论，建议去看看，搞懂理论很难，但是搞懂概念很容易的。
传输线，不仅要考虑信号线的完整，还得考虑地线的完整，微带线是基于参考地平台是完整的基础上的，任何传输线，都有回流途径。

只看该作者 · 2015-3-25 14:26

个人觉得你的地平面处理有问题！先重新layout，回来后在调试看，电路一般后续可以边做边调值的。

只看该作者 · 2015-3-25 14:27

需要一块完整且干净的地平面，不但对产品有利，也对产品EMC有利。

只看该作者 · 2015-3-25 15:55

gx_huang 发表于 2015-3-25 08:37
铜箔没有什么要求，板材有要求。
如果你没有传输线的基础理论，建议去看看，搞懂理论很难，但是搞懂概念 ...

好的现在明白了好多谢谢大家了

GPS模块的天线部分应该如何设计啊？求指导

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