GPS有源天線和無源天線概述

- GPS天線是用于接收衛星信號以實現定位和導航功能的關鍵部件，根據是否需要外部電源供應，可分為有源天線和無源天線 。

- GPS無源天線：通常是由陶瓷介質構成的平板式天線，多數為正方形設計，尺寸一般在2525到1212mm之間。其表面的銀層和陶瓷體產生共振來接收衛星信號，面積越大，共振頻率越高，接收效果相對越好。由于不需要電源供電，結構簡單，成本低廉，占空體積小，適合于緊湊型空間的GPS導航產品，如藍牙GPS、手機GPS及其他小型GPS消費類產品.

- GPS有源天線：是由陶瓷天線、低噪聲信號模塊（LNA）、線纜、接頭組成，外加一個密封防水圈，具有高增益、抗干擾性強的特點。LNA可將信號放大和濾波，一般有兩級低噪聲放大器進行天線前端信號放大，以補償天線長度帶來的信號衰減，放大后的信號經電纜輸出，電纜同步提供LNA所需要的直流電壓.

 信號強度對比

- 理論分析：GPS衛星信號強度約為-166dBW左右，屬于比較弱的信號。無源天線直接接收衛星信號，沒有信號放大功能，其信號強度相對較弱，一般增益在3dbi左右 。而有源天線通過內置的LNA對信號進行放大，增益通常在18dbi左右，能夠有效增強信號強度，提高定位的準確性和穩定性.

- 實際應用：在實際使用中，無源天線由于沒有放大功能，對于一些對信號要求不高、使用環境較好的設備，如普通的車載導航、智能手表等，也能夠滿足基本的定位需求。但在一些信號較弱、環境干擾較大的場景下，如有高樓大廈阻擋、山區等復雜地形，或者設備與GPS接收模塊之間距離較遠的情況下，有源天線的優勢就會更加明顯，能夠更好地接收和處理衛星信號，提供更穩定、更準確的定位信息.

 抗干擾能力對比

- 無源天線：由于沒有額外的電路元件，無源天線本身的抗干擾能力相對較弱。其對PCB的設計及整機的EMI設計要求較高，在天線附近不能有電磁干擾，否則會影響信號的接收質量.

- 有源天線：有源天線中的LNA不僅可以放大信號，還具有一定的濾波功能，能夠有效抑制噪聲和干擾信號，提高信號的信噪比。此外，有源天線的安裝位置可以遠離GPS設備或其他電器設備，選擇干擾源最小的理想環境，進一步增強了抗干擾能力.

 適用場景對比

- 無源天線：適用于對天線性能要求不高、空間有限且成本敏感的場合，如小型消費類電子產品中的GPS功能模塊。這些設備通常在開闊環境下使用，對定位精度的要求不是特別高，無源天線的小巧體積和低成本能夠滿足其需求.

- 有源天線：廣泛應用于對定位精度要求高、信號環境復雜的領域，如精準農業、航空航天、車載導航等。在這些場景中，穩定可靠的信號接收至關重要，有源天線能夠更好地適應各種惡劣環境，提供高精度的定位信息，確保系統的正常運行.

 
北斗/GPS外置天線 KH1GBC-45

 結論

綜合來看，GPS有源天線在信號強度、抗干擾能力等方面相對無源天線具有一定的優勢，更適合于對定位精度和信號質量要求較高的應用場景。然而，無源天線也因其簡單的結構、低廉的成本和較小的體積，在一些特定的消費類電子產品中有著廣泛的應用。在選擇GPS天線時，需要根據具體的應用需求、使用環境以及成本等因素綜合考慮，以確定哪種天線更適合您的設備。