2025-07-28
不能直接对比。GNSS天线的“增益”在不同厂家的定义、测试边界和单位口径上差异很大,直接拿一个数字做判断,往往会把“天线本体性能”和“后级放大/测试条件”混在一起。要想做出靠谱比较,先把口径统一,再看更关键的指标。
一、为什么“标称增益”不可直接横比
1)有源 vs. 无源口径不同
很多数据表里的“增益”指的是有源天线(天线单元+LNA)的总增益,包含了低噪声放大器的放大量;无源天线只列辐射增益。两者数值差十几到几十dB是常态,不能混比。
2)峰值、方向与频段未对齐
有的给“峰值增益”(一般指天顶方向),有的给“某仰角下的方向增益”,还有的只写一个“典型值”。多频天线在L1/E1、L2/L5/E5a/E5b上的增益本就不同,频段不对齐,比较没有意义。
3)单位不一致
有的用dBi,有的用dBic(圆极化口径),还有的直接写“dB”却没说明参照物或是否含LNA。单位不一致,数字再精确也白搭。
4)测试边界差异
是否带参考接地板(RGP)、接地板尺寸多大、是否含连接线损耗、供电电压多少、是否在暗室测得全向图,这些都会改变数字。本体相同,换个接地板或外壳,增益就会明显变化。
5)把“更容易接收”误解成“数值更大”
GNSS接收质量更依赖低仰角方向图、极化纯度、相位中心稳定、抗干扰/抗互调等,单一“峰值增益”并不能代表真实可用性。
二、先把“可比口径”统一
在谈对比之前,向厂家确认或要求以下信息,按同一口径重算/重画:
1)天线类型与工作频段:明确是单频还是多频,各频段独立给出数据。
2)被动增益曲线:给出每个频段的RHCP方向图(随仰角/方位的增益),至少标注天顶、30°、15°三个仰角点。
3)单位与参考:统一用dBic(GNSS为右旋圆极化),说明是否为被动天线本体数据。
4)参考接地板:注明尺寸与材质(例如100×100 mm铝板),或给出不同接地板尺寸下的对比曲线。
5)线缆与连接器:是否计入损耗,长度多少。
6)有源部分(若有):单独列LNA增益、噪声系数、带通滤波器通带/抑制度;把“有源总增益”与“被动天线增益”分开标。
7)测试环境:暗室实测还是仿真,样本数量,温度区间。
三、比“一个数字”更重要的六类指标
1)低仰角覆盖能力
GNSS可用性很大程度取决于10°–30°仰角的方向增益与极化保持度。天顶再“亮”,低仰角如果塌得厉害,遮挡环境里C/N0会大幅下滑。看曲线,不看单点。
2)极化纯度与轴比(AR)
RHCP轴比越小(越接近圆极化),跨方位保持越均匀,抗多径越好。尤其关注低仰角的轴比,而不是只看天顶。
3)相位中心与相位中心变化(PCO/PCV)
定位精度受相位中心稳定性影响很大。即便增益不错,PCV大的天线在载波相位解算中会“漂”。优先选择给出PCV数据并控制在可接受范围的产品。
4)有源链路的“可用灵敏度”
与其盯LNA“增益越大越好”,不如看噪声系数、带外抑制与互调耐受(强LTE/5G/Wi‑Fi环境)。高抑制度与低噪声,往往比“更大的有源增益”更能提升C/N0。
5)群时延平坦度与带内一致性
带内群时延起伏小,伪距与相位测量更稳;跨频一致性好,双频/多频组合精度更高。
6)机械与安装适配
贴片/螺杆/磁吸不同安装方式会改变接地与近场,导致方向图与匹配改变。可靠的数据应基于与你的真实安装相似的边界条件。
四、如何做“公平实测”
1)同平台A/B对比
同一台接收机、同一长度与型号的馈线、同一位置开阔天空,使用射频开关或双通道同步采集,记录至少1–2小时。
2)看C/N0分布而非峰值
按星座与频段分别统计C/N0的中位数/分位数,分仰角段(>60°、30°–60°、10°–30°)做箱线或直方分布。
3)看定位质量
对比标准差/CEP、收敛时间、周跳率、多路径指标(可用接收机输出的MP组合或SNR残差近似)。
4)做旋转与遮挡测试
在天线基座缓慢旋转一圈,观察方位一致性;在人为制造的遮挡(如靠近金属边界)条件下复测,检验抗近场影响能力。
5)若是有源天线
在不同供电电压下测试C/N0与互调行为;引入可控带外干扰(例如蜂窝频段)检验滤波与压限特性。
五、常见“坑位”与规避
1)只写“增益XX dB”的参数表
未注明被动/有源、单位与参考方向,这样的数字没有比较价值。
2)把“LNA更大增益”当优势
总增益大不代表跑得稳;强信号环境里更容易自激或饱和,反而降低可用性。
3)仿真曲线当实测
仿真只能作趋势参考。要实测暗室方向图或开放场C/N0曲线,并与实际安装相符。
4)忽略接地板与外壳
贴片天线对接地面极其敏感。你的设备若接地板更小/更碎,实装表现往往比样册差。
5)单位混乱
dBi、dBic、dB混用是常见问题。先把单位对齐,再谈数值。
6)只看天顶
GNSS不是只看“天顶有多亮”,而是“整半天空间哪里都不掉链子”。