片状（patch）天线

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天线是传送、接收电磁波的窗口，它必须经过特别的设计，使得发射端的射频能量以电磁波的方式有效地向空中辐射，或者截取空中电磁波能量转变为接收端有用的射频信号.GPS接收天线的作用，是将卫星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。天线的大小和形状十分重要，因为这些特征决定了天线能获取微弱的GPS信号的能力. 我们在市面上看到的GPS接收器的内置天线一般有两种:平板式天线和四臂螺旋式天线.

1.片状天线（patch antenna）

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，是它的方向性。利用天线的方向性可以提高其抗干和抗多径效应能力。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面以上五度视野内所有天空中的可见卫星信号.

片状天线具有方向性，在辐射元的正交面上有最大增益。换句话说，水准面上的辐射元对从天穹顶点发来的讯号具有最大增益。当水准面上接收仰角范围很窄的时候，对这种高度中心式的灵敏性会造成较大影响。片状天线适合用于主要朝向上方的终端产品中，例如用在车载导航中，靠着挡风玻璃安装在排气罩上。另外，由辐射元尺寸和它下方辐射经过的接地面尺寸共同决定的天线孔径(antenna aperture)大小，也会影响讯号接收灵敏性。

2.四臂螺旋式天线（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。