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求助:GPS天线的PCB布线

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出0入4汤圆

发表于 2019-11-7 07:15:50 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 liuqian 于 2019-11-7 07:26 编辑

项目用到GPS,天线选用W3110,GPS模块用A5100-A
手册上的推荐如下:


因为这个部分装在户外,整个电路板被装在一个15*15cm的不锈钢盒子里面,顶上开了直径10cm的玻璃窗,所以GPS天线就位于电路板的中央。我画的GPS的天线部分如下:



但是这种搞法,GPS收不到星。推测是地平面的问题。就把GPS天线W3110用一个长的排针立起来,距离板子15mm高,可以正常工作。


有类似经验的坛友请讲讲经验,怎样布线。参考了其他一些类似的天线的手册,天线都是放在PCB的边上或角落。但我这个只能放中间。

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出0入0汤圆

发表于 2019-11-7 09:05:05 | 显示全部楼层
PCB天线是否做了50欧姆阻抗?GPS信号是微弱信号,天线尽量靠近PCB板边放置。金角银边中间草。

出0入4汤圆

发表于 2019-11-7 09:11:58 | 显示全部楼层
看GPS天线信号线应该没有做阻抗匹配,但是,信号线走线比较短,应该影响不大的。建议另外找一个直接能用的GPS模块放在同样的条件下对比一下。
我有一个偷懒的经验,不想做阻抗匹配,天线引线尽量短、直。一般问题不大,嘿嘿

出0入4汤圆

 楼主| 发表于 2019-11-7 09:24:18 | 显示全部楼层
Eric_Xue 发表于 2019-11-7 09:05
PCB天线是否做了50欧姆阻抗?GPS信号是微弱信号,天线尽量靠近PCB板边放置。金角银边中间草。 ...

谢谢回复
没办法放边上了,只能放中间开窗
50欧也是算过的,但是从GPS模块天线引脚到天线只有6mm的长度。

出0入4汤圆

 楼主| 发表于 2019-11-7 09:28:57 | 显示全部楼层
bolizhicheng204 发表于 2019-11-7 09:11
看GPS天线信号线应该没有做阻抗匹配,但是,信号线走线比较短,应该影响不大的。建议另外找一个直接能用的G ...

从gps模块到天线,只有6mm
原来的布局,应该是地平面对GPS信号有影响。我把GPS天线用一个排针引到电路板上,在板子上方大约距离15mm的高度,工作就很好了。

出40入45汤圆

发表于 2019-11-7 10:38:40 | 显示全部楼层
不用那样来敷地,上方的那小块地线就类似于天线了。
尽量留出更多的空白。如果有高速的IO在外面绕,那就绕远点。
那么短的距离,也没必要用那么粗的引线,至于阻抗匹配什么的,由它去吧。

出0入4汤圆

 楼主| 发表于 2019-11-7 10:51:32 | 显示全部楼层
矩阵时间 发表于 2019-11-7 10:38
不用那样来敷地,上方的那小块地线就类似于天线了。
尽量留出更多的空白。如果有高速的IO在外面绕,那就绕 ...


这样的布局是否会好一些?
天线旁边的两块铺地,是留着好还是直接挖掉好?
看其他无源天线的手册,天线在板子的边上,其他部分都是铺满地的

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出0入4汤圆

 楼主| 发表于 2019-11-7 10:55:22 | 显示全部楼层
liuqian 发表于 2019-11-7 10:51
这样的布局是否会好一些?
天线旁边的两块铺地,是留着好还是直接挖掉好?
看其他无源天线的手册,天线 ...

全貌

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出40入45汤圆

发表于 2019-11-7 11:09:17 | 显示全部楼层

你之前的飞线测试:“我把GPS天线用一个排针引到电路板上,在板子上方大约距离15mm的高度,工作就很好了。”
所以说,敷地什么的,尽量让开些。

出55入0汤圆

发表于 2019-11-7 12:43:14 | 显示全部楼层
绿色的线试着用地围一下。

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出55入0汤圆

发表于 2019-11-7 12:44:19 | 显示全部楼层
或者影响不大的话整面铺地一下

出55入0汤圆

发表于 2019-11-7 12:45:05 | 显示全部楼层
liuqian 发表于 2019-11-7 10:51
这样的布局是否会好一些?
天线旁边的两块铺地,是留着好还是直接挖掉好?
看其他无源天线的手册,天线 ...

要留着。

出55入0汤圆

发表于 2019-11-7 12:45:58 | 显示全部楼层
最好做成四层板。中间有完整的地平面给天线用

出0入4汤圆

 楼主| 发表于 2019-11-7 13:36:03 | 显示全部楼层
mo812 发表于 2019-11-7 12:44
或者影响不大的话整面铺地一下

我第一版就是都铺了地,然后中间挖空了一块,信号不行

出55入0汤圆

发表于 2019-11-7 14:47:42 | 显示全部楼层
liuqian 发表于 2019-11-7 13:36
我第一版就是都铺了地,然后中间挖空了一块,信号不行

铺地的话,调一下阻抗看看。铺一半的地,另外一边的线路感觉对天线来说影响太复杂了。

出55入0汤圆

发表于 2019-11-7 14:48:58 | 显示全部楼层
liuqian 发表于 2019-11-7 13:36
我第一版就是都铺了地,然后中间挖空了一块,信号不行

或者像我上面画的那样用个地把天线包起来。效果不好有可能是阻抗的问题。最好用网络分析仪测试一下看看
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