GPS螺旋天線(xiàn)與平板天線(xiàn)的比較

GPS接收天線(xiàn)的作用，是將衛星發(fā)出的無(wú)線(xiàn)電信號的電磁波能量變換成接收機電子器件可攝取應用的電流。天線(xiàn)的大小和形狀十分重要，因為這些特征決定了天線(xiàn)能獲取微弱的GPS信號的能力。根據需要，天線(xiàn)可設計成可以工作在單一的L1頻率上，也可以工作在L1和L2兩個(gè)頻率上。由于GPS信號是圓極化波，所以所有的接收天線(xiàn)都是圓極化（由于地面天線(xiàn)信號對極化方向是以衛星天線(xiàn)的極化方向為基準的。對于圓極化，只需對準衛星，即可接收到滿(mǎn)意的電視圖像信號，不需要進(jìn)行極化方向調整。）工作方式。盡管有多種多樣的條件限制，仍然有許多不同的天線(xiàn)類(lèi)型存在，如單極的，雙極的，螺旋的，四臂螺旋的，以及微帶天線(xiàn)。

GPS接收器的內置天線(xiàn)一般有兩種－－平板式天線(xiàn)和四臂螺旋式天線(xiàn)。

平板式天線(xiàn)（Patch Antenna）

平板式天線(xiàn)由于其耐用性和相對地容易制作，所以成了應用最為普遍的一類(lèi)天線(xiàn)。其形狀可以是圓的也可以方的或長(cháng)方的，如同一塊敷銅的印刷電路板。它由一個(gè)或多個(gè)金屬片構成，所以GPS天線(xiàn)最常用的形狀是塊狀結，像個(gè)燒餅。由于天線(xiàn)可以做得很小，因此適合于航空應用和個(gè)人手持應用。
天線(xiàn)的另一個(gè)主要特性，是增益圖形，即方向性。利用天線(xiàn)的方向性可以提高其抗干和抗多徑效應能力。在精確定位中，天線(xiàn)的相位中心的穩定性是個(gè)很重要的指標。平板式天線(xiàn)在衛星于天線(xiàn)正上方時(shí)，訊號增益才是最大，這就有兩個(gè)問(wèn)題：
1、平板的接收范圍在平板上方，平板要面向天空，這對于手持以及車(chē)載都會(huì )帶來(lái)麻煩。2、雖然正頭頂上的衛星信號比較好，比較容易鎖定，但如果沒(méi)有低角度的衛星，誤差會(huì )相對較高，精度將會(huì )很差。所以基于這些缺點(diǎn)，GPS接收器上開(kāi)始使用四臂螺旋式天線(xiàn)。

四臂螺旋式天線(xiàn)（Quadrifilar Helix Antenna ）

四臂螺旋式天線(xiàn)由四條特定彎曲的金屬線(xiàn)條所組成。不需要任何接地。它具備有Zapper天線(xiàn)的特性，也具備有垂直天線(xiàn)的特性。此種巧妙的結構，使天線(xiàn)任何方向都有3dB的增益，增加了衛星訊號接收的時(shí)間。四臂螺旋式天線(xiàn)擁有全面向360度的接收能力，因此在與PDA結合時(shí)，無(wú)論PDA的擺放位置如何，四臂螺旋式天線(xiàn)皆能接收，有別于使用平板GPS天線(xiàn)需要平放才能較好的接收的限制。使用此種天線(xiàn)，當衛星出現于地平面上10度時(shí)，即可收到衛星所傳送的訊號。

但是如果地面接收站附近干擾源較多，則不適用四臂螺旋式天線(xiàn)，因為四臂螺旋式天線(xiàn)具備有水平方向的增益，會(huì )將噪聲一起放大，反而干擾了衛星訊號的接收。但是現在所生產(chǎn)的四臂螺旋式天線(xiàn)能突破多項傳統天線(xiàn)的限制。天線(xiàn)是以陶瓷制成，近場(chǎng)極小，約僅有3~5mm，而有些傳統天線(xiàn)的近場(chǎng)甚至高達1m。近場(chǎng)愈小，則使用者手持GPS裝置時(shí)，人體愈不會(huì )造成干擾。