1. 핵심 정의 및 특징
GNSS 패시브 세라믹 안테나:
세라믹 미디어 기판 기반 소스 없음 GNSS TV 수신 안테나,세라믹 소재를 통한 개전 상수 및 구조 설계,소형화、광대역 및 고감도,통합 소스 회로 불필요(예 LNA)。
주요 특징:
소형화:세라믹 기판(예 LTCC、마이크로파 세라믹)안테나 크기를 줄일 수 있는 고매체 상수(예 5×5×3mm³)。
저손실:세라믹 재료는 매전 손실이 적다.(<0.01),고주파 신호 전송용(L1/L5/Galileo E1/E5)。
광대역 지원:다중 덮어쓰기 GNSS 주파수 대역(예 1575.42MHz (L1)、1176.45MHz (L5))。
저비용:소스 장치 불필요,제조 프로세스 단순화。
2. 작동 원리
안테나 구조:
패치 안테나:가장 일반적인 안테나 형태,미대선이나 공면파도를 채용하다(CPW)송전,복사 전자파。
짝극자 안테나:대칭 구조 복사 신호를 채택하다.,광대역 설계에 적합。
일치 회로:
통합 매칭 네트워크(예:π유형 네트워크)최적화 안테나 및GNSS수신기 간의 임피던스 일치(50Ω)。
신호 흐름:
GNSS위성 신호 → 패시브 안테나 수신 → 정합 회로 전송 → 무선 주파수 프런트엔드 디버깅 → 포지셔닝 알고리즘 처리。
3. 설계 요점
3.1 재료 선택
세라믹 기판:
LTCC(저온 공소 도자기):다중 계층 통합,고주파 지원(>5GHz)및 복잡한 회로。
마이크로파 세라믹(예:AlN、SiC):높은 열전도성,고온 환경에 적합(예를 들어 차량용)。
유리 도자기:저렴한 비용,소비자 전자 제품의 양산에 적합하다.。
3.2 안테나 구조 최적화
패치 안테나 설계:
직사각형/원형 패치:방사능 효율 및 크기 조정(예:,L1주파수 대역 공통2.5×2.5mm²패치)。
다중 송전 지점 설계:다중 대역 지원(예:L1+L5이중 대역)。
접지 설계:
미대접지:치수 감소,그러나 기생 용량은 피한다。
오버홀 접지:고주파 안정성 향상(예:>2GHz)。
3.3 임피던스 일치
네트워크 일치:
채택LC꼬치/병렬 회로 또는 분산 정합 구조。
에뮬레이션 도구 사용(예:HFSS)최적화 매개변수(예: 인덕션 값、커패시터 값)。
3.4 다중 대역 호환
주파수 대역 격리:
안테나 간격이나 금속 칸막이를 통해 서로 다른 주파수 대역 간의 결합을 낮추다。
고조파 억제:고주파 고조파가 저주파 수신을 방해하는 것을 피하다(예:L5다음L1이차 고조파)。
4. 일반적인 응용 시나리오
소비자 전자:스마트폰、스마트워치、차량용 내비게이션。
사물인터넷 장치:공유 자전거 전자 울타리、드론 위치 추적。
공업측량:지질 탐사 설비、농기계 자동 항법。
웨어러블:AR안경、건강 모니터링 팔찌。
5. 테스트 검증
주요 지표 테스트:
이득:≥2dBi(일반값)。
주포비:<2.0(신호의 유효한 전송을 보장하다.)。
반향 손실:≤-10dB。
감도:≥-140dBm@L1주파수 대역(광활한 환경)。
에뮬레이션 도구:
HFSS:안테나 복사 방향도 및 일치 네트워크 최적화。
ADS:다중 대역 협동 성능 검증。
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