GNSS 陶瓷天线设计核心要点（个人总结）​一、天线摆放与匹配电路设计​天线摆放：GNSS 陶瓷天线朝上面摆放。​匹配电路关键原则：​咨询天线厂家老师傅，因无法完全抵消容性虚部值，当卫星个数不大于 30 颗时，设计电路可直接忽略容性部分的考虑。​无专业网络分析仪时，先按芯片厂家给出的参考参数选择元件，再在附近几个区域多买不同型号元件进行信号匹配，重点是简单匹配天线部分。​二、芯片与天线搭配及搜星效果​芯片与结构选择：使用中科微芯片，采用 SAW - LNA 结构，搭配无源天线。​连接与搜星表现：无源天线馈针直接接到天线输入脚，或走线很短时，采用芯片推荐电路，搜星速度良好，上电 10 秒内可搜索到 15 颗以上卫星。​三、天线相关性能与干扰规避​天线增益与 LNA 选择：陶瓷天线本身带 3 - 5dB 增益，即便无 LNA 放大也具备；因馈针距离信号接收近，未额外加 LNA，避免热噪声被放大。​干扰规避要求：​陶瓷天线下方不要走线（包括电源线），GPS 信号衰减小，微小电源噪声可能影响信号。​天线周围尽量不要有电子器件，尤其 DC - DC 或电感。​四、天线下方处理与天线类型对比​天线下方设计：天线下方做漏铜反射面，将信号反射到银层，建议做成开窗（不要绿油），且天线下方铺地。​天线类型对比：个人感觉有时有源天线比无源天线效果稍差；驻波比最好在 1.5 左右，不行也可 1.8，但一定不能超过 2。​五、电路设计与阻抗匹配​电路布局：天线放在元器件的另一面，可使走线几乎很短；若走线长，可能需留出匹配电路。​阻抗匹配要求：​走线需做好 50Ω 阻抗匹配。​多层板：L1 层放走线，L2 层挖空，L3 层对地参考；2 层板按上述天线下方铺地等做法即可。​阻抗匹配可使用嘉立创的阻抗匹配神器（简单高效），选用共面波导。

以下是我个人在项目中总结的，本人并不是搞射频的可以说是，刚刚毕业没多久，如果有问题希望指出，（文档是由AI总结的，内容是我自己写的）1. 系统架构设计1.1 核心拓扑结构天线 → 匹配网络 → 第一级LNA → SAW滤波器 → 第二级LNA → GPS芯片1.2 各级功能说明第一级LNA：确立系统噪声系数，选用超低噪声放大器SAW滤波器：滤除带外干扰和镜像噪声，置于第一级放大后第二级LNA：提供主增益，补偿SAW插入损耗2. 电路设计详解2.1 级间耦合设计所有有源与无源模块间必须采用交流耦合：连接部位电路结构推荐值LNA输出 → SAW输入串联电容2.2pF (NP0/C0G)SAW输出 → LNA输入LC匹配网络2.2pF + 1.5nHLNA输出 → GPS芯片串联电容10pF (NP0/C0G)2.2 天线匹配网络针对三频点阻抗设计：1.561GHz: 35.149 - j11.7341.575GHz: 50.396 - j18.4681.602GHz: 48.379 - j26.431推荐T型网络：并联3.9nH → 串联2.2pF → 串联1.5nH2.3 电源去耦设计标准结构：电源 → 磁珠 → 10μF钽电容 → 100nF MLCC → LNA引脚磁珠选型：120Ω@100MHz, DCR=55mΩ3. PCB设计与布局3.1 传输线选择关键射频路径：推荐使用共面波导(CPW)优势：更好的屏蔽性、更严格的阻抗控制、便于并联元件安装设计要点：添加接地缝合过孔，保持缝隙一致3.2 天线布局规范对于单馈点陶瓷天线：天线正下方所有层必须严格净空创建净空区（通常比天线外壳宽3-5mm）禁止任何铺铜、走线、器件匹配网络放置在净空区外3.3 通用布局原则射频路径保持50Ω特征阻抗，路径短捷匹配网络紧靠相关端口电源去耦电容最优先靠近引脚接地过孔密集、均匀分布4. 元件选型指南4.1 关键参数元件类型关键参数推荐规格电容自谐振频率，ESR0201封装，NP0/C0G材质电感Q值0201封装，高Q值绕线电感磁珠高频阻抗，DCR120Ω@100MHz, DCR<100mΩ4.2 调试准备准备邻近值用于实际调试：电感：2.7nH, 3.3nH, 3.9nH, 4.7nH, 5.6nH电容：1.5pF, 1.8pF, 2.2pF, 2.7pF, 3.3pF5. ADS仿真流程5.1 天线建模使用Zin元件直接输入复数阻抗或使用等效RLC串联电路5.2 仿真设置ads// S参数仿真设置 SP1: Start=1.5 GHz Stop=1.65 GHz Step=0.001 GHz // 优化设置 Optim1: OptimType=Random MaxIters=1000 // 优化目标 Goal1: dB(S(1,1)) < -15 at 1.561 GHz Goal2: dB(S(1,1)) < -15 at 1.575 GHz Goal3: dB(S(1,1)) [removed]16. 实际调试方法6.1 调试顺序电源校验：确认各LNA供电正常阻抗匹配：从天线到第一级LNA开始调试逐级推进：完成前级后再调试下一级6.2 调试工具必备：矢量网络分析仪技巧：使用焊接夹片或评估板加快调试速度6.3 调试策略固定其他，变动一个：一次只更换一个元件值先粗调后细调：先找大致区域，再微调多目标平衡：寻求三个频点整体最优7. 设计要点总结7.1 核心原则先优化噪声，再滤波，最后提供增益所有有源-无源间必须交流耦合理论仿真为起点，实际调试定终值7.2 关键检查项天线下方净空区处理正确所有级间耦合电容到位电源去耦网络完整阻抗匹配网络可调接地系统完整7.3 性能目标三个GPS频点S11 [removed]