可以继续提升，但已经进入“精雕细琢”的阶段，越往上挖掘，每一分性能提升都更依赖于系统协同与新技术突破。

一、提升空间还在，但越来越“贵”

在 GNSS 天线小型化的进程中，目前主流便携设备(如 RTK 手持机、无人机、穿戴终端)所使用的天线尺寸通常为 20mm 以下。这些天线的基本指标(如增益、带宽、极化稳定性)已经逼近尺寸-性能的物理平衡点。

尽管如此，以下几个维度仍有优化空间：

1. 增益还能提升 1–2 dB

通过改进馈电方式(如多点馈电、耦合馈电)，优化电流分布，可提高辐射效率。

螺旋天线、介质谐振天线(DRA)、等效大口径设计也能在小体积内获得更好的方向性。

2. 抗干扰能力可增强

小型天线往往难以形成良好的前后比，容易被地面多路径干扰影响。未来可通过超材料反射面或电子波束赋形提升抗干扰性。

3. 相位中心稳定性可优化

多频段同轴设计、结构对称性改进，以及动态补偿技术有望进一步提升毫米级精度，特别是对于 RTK、PPP 级精度解算尤为关键。

二、未来关键技术路径

(1)新结构与材料创新

介质谐振天线(DRA)：利用高介电材料集中能量，能在极小体积内实现高增益、宽带宽。

超材料/超表面结构：借助亚波长结构设计，赋予天线“看似小实则大”的等效孔径性能。

金属透镜(metalens)：让外壳或罩体也参与辐射/聚焦，提高方向性。

(2)集成与系统协同

将 LNA(低噪声放大器)、滤波器、屏蔽层 嵌入天线模块，实现“有源天线”，可降低接收损耗。

与卫星接收模块、IMU、通信模块等集成优化，减少线缆损耗与耦合干扰。

(3)智能设计方法

运用 AI 优化器、拓扑演化算法设计新型天线结构，快速试验数千种微结构组合，以寻求最优尺寸性能比。

基于仿真模型进行多目标优化，如同时考虑增益、带宽、极化轴比、驻波比(VSWR)等。

三、面临的物理与工程挑战

带宽/增益/尺寸的天然矛盾：理论上，越小的天线带宽越窄、效率越低，这是物理定律(Chu-Harrington 极限)。

耦合干扰问题：在穿戴设备、无人机等平台，天线周围空间极其有限，容易受电池、电机、金属外壳干扰。

制造工艺复杂度提升：超材料、DRA 等天线方案对结构精度要求高，制备成本也随之升高。

四、未来场景与应用驱动

未来 GNSS 小型化天线的应用将更加广泛，这些需求本身就是推动性能提升的“燃料”：

无人机/UAM：要求轻量 + 高精度，对多频天线需求迫切。

IoT 室外终端：如共享单车、智能路灯、边缘盒子，需要隐蔽安装、低功耗、高定位可靠性。

工业可穿戴设备：如测绘头盔、定位背心，空间极小但精度要求高。

总结

小型化 GNSS 天线的性能仍然有提升空间，尤其是在：

增益提升(1–2 dB)

多路径抗干扰能力优化

相位中心稳定性增强

系统级有源集成方面

但这些提升越来越依赖于：

新材料(如介质陶瓷、超表面)

精密结构(如DRA、螺旋、AI生成拓扑)

射频与系统协同(如滤波、放大器一体化)