成品如圖1。

圖1

國外資料推薦使用直徑10mm紫銅管彎成直徑為85-90cm環形作為初級線圈，考慮到重量，操作方便等因素，從銅鋁材商店購進直徑為13mm的紫銅管2.8m，彎成直徑為87cm的銅環。同時，采用1m的50塑料管支撐銅環。這是銅環上部的固定點（圖2）

圖2

銅環下部的固定點（圖3）。這里要注意的是要在銅管的兩端鉆好小洞，小洞可以擰上螺絲并可固定小焊片。銅環兩端固定完畢后，固定好焊接好引線的焊片，并將引線引出塑料管。

圖3

制作一個木板支架（圖4），注意要非常牢靠。

圖4

皇捷通訊的gsm天線、wifi天線、uhf天線、vhf天線、電視天線、電子連接器生產線引進日本、中國臺灣高端生產設備，保證產品具有穩定、優良的品質。公司生產設備包括注塑成型設備、五金沖壓設備、自動組裝設備、模具制造設備、RF剝線設備及品質檢驗設備等。我們擁有高端的技術研發和制造能力，可以根據客戶需求定制產品，并調整和提高生產效率。保證穩定、精確的交貨期和快速的樣品確認。

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本文將介紹一種FM收音機接收機解決方案，它將天線集成或嵌入在便攜式設備內部，使得耳機線成為可選件。我們首先從最大化接收靈敏度講起，然后介紹取得最大化靈敏度的方法，包括最大化諧振頻率的效率，最大化天線尺寸，以及利用可調諧匹配網絡最大化整個調頻帶寬上的效率。最后，本文還將給出可調諧匹配網絡的實現方法。

最大化靈敏度

靈敏度可以被定義為調頻接收系統可以接收到的、同時能達到一定程度信噪比（SNR）的最小信號。這是調頻接收系統性能的一個重要參數，它與信號和噪聲都有關系。接收信號強度指示器（RSSI）只是指出了特定調諧頻率點的射頻信號強度，它并不提供有關噪聲或信號質量的任何信息。在比較不同天線下接收機性能時，音頻信噪比（SNR）也許是一個更好的參數。因此，想為聆聽者帶來高質量的音頻體驗，使SNR最大化非常重要。

天線是連接射頻電路與電磁波的橋梁。就調頻接收而言，天線就是一個變換器，即將能量從電磁波轉換成電子電路（如低噪聲放大器（LNA））可以使用的電壓。調頻接收系統的靈敏度直接與內部LNA接收的電壓相關。為了最大化靈敏度，必須盡量提高這個電壓。

市場上有各種各樣的天線，包括耳機、短鞭、環路和芯片型天線等，但所有天線都可以用等效電路進行分析。圖1給出了一種通用的等效天線電路模型：

在圖1中，X可以是一個電容或一個電感。X的選擇取決于天線拓撲，其電抭（感抗或容抗）值與天線幾何形狀有關。損耗電阻Rloss與天線中以熱能形式散發的功耗有關。幅射電阻Rrad與從電磁波產生的電壓有關。為了便于說明，后文將以環路天線模型作為分析對象，同樣的計算也可以用于其他類型的天線，如短的單極天線和耳機天線。

圖1：天線等效電路模型。

使諧振頻率點的效率最大化

為了盡量提高天線轉換出來的能量，可以使用一個諧振網絡來抵消天線的電抗性阻抗，而這種阻抗會衰減天線傳導到內部LNA的電壓值。對電感性環路天線來說，電容Cres用來使天線在想要的頻率點發生諧振：

（1）

諧振頻率是指天線將電磁波轉換成電壓的效率最高的頻率點。天線效率是Rrad上的功率與天線收到的總功率的比值，可以表示為Rrad/Zant，其中Zant是帶天線諧振網絡的天線阻抗。Zant表示為：

（2）

當天線處于諧振狀態時，效率η可以表示為：

（3）

在其他頻率點時效率為：

（4）

非諧振頻率點的天線效率η要低于最大效率ηres，因為此時的天線輸入阻抗Zant要么是容性的，要么是感性的。

最大化天線尺寸

為了恢復所傳輸的射頻信號，天線必須從電磁波里收集到盡可能多的能量，并高效地將電磁波能量轉換成通過Rrad的電壓。收集到的能量多少受制于便攜式設備所使用天線的可用空間和大小。對于傳統的耳機天線來說，它的長度可達到調頻信號的四分之一波長，能收集到足夠的能量并轉換成內部LNA可用的電壓。在這種情況下，最大化天線效率就不那么重要。

不過，由于便攜式設備正變得更小更薄，留給嵌入式調頻天線的空間已變得非常有限。雖然已盡量增加天線尺寸，但嵌入式天線收集到的能量仍非常小。因此在既不犧牲性能、又要使用較小的天線的情況下，提高天線效率η就變得非常重要。

利用可調匹配網絡，使調頻頻段上的效率最大化

大多數國家的調頻廣播頻段的頻率范圍是87.5MHz到108.0MHz。日本的調頻廣播頻段是76MHz到90MHz。在一些東歐國家，調頻廣播頻段是65.8MHz到74MHz。為了適應全球所有的調頻頻段，調頻接收系統需要有40MHz的帶寬。傳統解決方案通常是將天線調諧在調頻頻段的中心頻率。然而就如上述公式表明的那樣，天線系統的效率是頻率的函數。效率在諧振點達到最大值，當頻率偏離諧振頻率時，效率將下降。值得注意的是，由于全球調頻頻段的帶寬達40MHz，當頻率遠離諧振頻率點時天線效率將有顯著下降。

例如，設定一個固定諧振頻率98MHz，那么在該頻率點可取得很高的效率，但其他頻率點的效率將有顯著下降，從而劣化了遠離諧振頻率點時的調頻性能。

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一、雙極化天線技術

雙極化天線是一種新型天線技術，組合了+45o和-45o兩副極化方向相互正交的天線，同時工作在收發雙工模式下，每個小區僅需一副雙極化天線。當全向小區分裂成三小區時，最多僅增加一副天線（原全向小區在雙工模式為2副天線）。而傳統的單極化天線，當全向小區分裂為三小區時，天線數量劇增（即使在雙工模式時也至少增加4副），由于天線之間（RX-TX,TX-TX）的隔離度（≥30dB）和空間分集技術要求天線之間有水平和垂直間隔距離，這時必須擴大安裝天線的平臺，增加了基建投資。而雙極化天線中，±45°的極化正交性可以可以保證+45°和-45°兩副天線之間的隔離度滿足互調對天線間隔離度要求（≥30dB），雙極化天線之間的空間間隔僅需20~30cm，因此移動基站可以不必興建鐵塔，只需要架一根直徑20cm的鐵柱，將雙極化天線按相應覆蓋方向固定在鐵柱上即可。特別在選址時，若使用傳統單極化天線，必須考慮天線的架設安裝問題，往往由于天線架設安裝條件（需要興建鐵塔擴大天線平臺）不具備而放棄了最佳站址。如果使用雙極化天線，由于雙極化天線對架設安裝要求不高，不需要征地建塔，節省基建投資，同時使基站布局更加合理。雙極化天線允許系統采用極化分集接收技術，其原理是利用±45°極化方向之間的不相關性，兩者之間的不相關性程度決定了分集接收的好壞。由于±45°為正交極化，因此可以有效保證分集接收，其極化分集增益約為5dB，比單極化天線通常采用的空間分集提高約2dB。此外，單極化天線的空間分集接收效果和兩副接收天線的位置有關，天線覆蓋正方向為最佳，逐漸向兩邊減弱，導致小區實際覆蓋范圍縮小。采用極化分集代替空間分集技術，分集增益和天線位置幾乎沒有關系，覆蓋主方向和邊緣處的差別很小（該差別由于反射面寬度導致±45°正交效果變差引起），因此可以有效改善邊緣處的接收效果，保證覆蓋范圍。

二、方向性圖下傾技術

為了使信號限制在服務小區覆蓋范圍內，并且降低對其他同頻小區的干擾，天線垂直方向性圖下傾是一種比較有效的天線技術。其作用可以使小區覆蓋范圍變小，加強本覆蓋區內的信號強度，增加抗同頻干擾能力，同時使天線在干擾方向上的增益下降，降低其他同頻小區的干擾；選擇合適的下傾角可以使天線至本小區邊界的射線與天線至受干擾小區邊界的射線之間處于垂直方向圖中增益衰減變化最大的部分，從而使受干擾小區的同頻干擾減至最小。通常采用機械下傾和電子下傾兩種方法實現天線垂直方向性圖下傾。

⑴ 機械下傾是物理地向下傾斜天線。雖然采用這種技術也能使同頻干擾降低，但由于采用物理下傾，其施工和維護十分麻煩，且其調整傾角的精度較低（步進精度為1°）。此外由于下傾角度是模擬計算軟件的理論值，和理論最佳值有一定偏差。在網絡調整中，必須先將基站系統停機，不能在調整天線中同時監測調整效果，不可能對網絡實行精細調整。

⑵ 電子下傾是改變共線陣天線振子的相位，改變垂直分量和水平分量的幅值大小，改變合成分量場強強度，使天線的垂直方向性圖下傾。由于天線各方向的場強強度同時增大和減小，從而保證在改變傾角后天線方向圖變化不大，使主瓣方向覆蓋距離縮短，同時又使整個方向性圖在服務小區扇區內減少覆蓋面積但又不產生干擾。可調電子下傾天線允許系統不停機的情況下對垂直方向性圖下傾角調整，實時監測調整的效果，調整傾角的步進精度也較高（為0.1°），因此可以對網絡實施精細調整）。

天線下傾后，覆蓋邊緣區由于偏離天線的的主瓣，使信號強度有所下降，這可以通過合理增大發射機功率來補償。

目前移動網絡中用戶投訴集中在高密度話務區中，接通率低和呼損率高實際上反映了高話務區地區的容量不足和同頻干擾。但是天線下傾角度要適當，如果傾角過大，天線方向圖會嚴重變形，欲控制覆蓋范圍和降低同頻干擾反而適得其反；下傾角如果太小就起不了作用。因此采用機械下傾方式較難解決高話務區接通率低和掉話率高的問題，只有采取可調電子下傾天線技術才能解決高話務區中的問題。

三、結束語

本文分析了雙極化天線及其方向性圖下傾技術對網絡的影響。和傳統單極化天線相比，雙極化天線具有節省天線數量，減少基建投資，對站址要求低和高接收分集增益等優點；電子下傾技術比機械下傾技術具有更高的精確度，同時可調電子下傾技術可以實時監測和調整無線網絡覆蓋，使無線網絡趨于精細，可以有效地控制無線覆蓋，加強服務小區的信號，同時減少同頻干擾。因此在將來的天線技術應用中，在基站密集等高話務地區，應該盡量采用雙極化天線和可調電子下傾技術，在邊、郊等話務量不高、基站不密集地區和只要求覆蓋地區，可以依舊使用傳統單極化天線和機械下傾技術。

目前，在GSM網絡建設和維護工作中，如何解決GSM網絡高話務量密度區的容量和干擾問題，提高全網的接通率，降低掉話率和提高通話質量，已經成為近期工作的重點和難點。采用合適的天線技術將是能夠有效地控制覆蓋范圍，降低同頻干擾和改善手機信號的接收效果的方法之一。

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“分形”這一概念是由法國數學家B.Mandelbrot 于1975年首次提出的,“分形（Fracta1）”這個名詞即拉丁文的“破碎”。分形幾何就是研究無限復雜而具有特定意義下的自相似圖形和結構的幾何學，自相似就是局部的形態與整體形態的相似，分形具有兩大特征：自相似性和空間填充性(即分數維)。

所謂分形天線，是指幾何屬性上具有分形特征的天線。世界上第一個分形天線是由美國科學家Dr．Nathan Cohen 于1988年完成的，而對分形天線進行系統的研究是從1995年8月Cohen 發表他的第一篇有關分形天線方面的文章開始的。隨后，國際上很多大學和科研機構開始對分形天線進行研究。分形天線是分形電動力學的眾多應用之一。天線與陣列的分形設計是電磁理論與分形幾何學的融合，如我們熟悉的螺旋天線和對數周期天線等一類頻率無關天線都是分形天線，它已經存在多年，但直到分形技術應用后，它的性能才得以充分的理解。

傳統的微帶天線要實現其雙頻和多頻工作通常需要采用多個輻射單元的天線或電抗性負載貼片天線或多頻介質諧振天線，這些都增加了天線的復雜性，同時，也增加了制作的難度和成本。現代無線通信要求用低剖面、小尺寸、多頻帶（寬頻帶）、可集成的天線，分形天線能更好的滿足這種要求。分形是通過迭代產生的分數維自相似結構，其整體與局部、局部與局部之間都具有自相似性。因此，分形是一種與標度無關的幾何，與寬帶天線的頻率無關性比較相似。將分形應用于天線的設計主要是用來實現天線小型化和天線的多頻特性，分形天線解決了傳統天線的兩個局限性：(1) 通常天線的性能都依賴于天線的電尺寸。這就意味著對于固定的天線尺寸，主要天線參數（增益、輸入阻抗、方向圖和副瓣電平等）將隨著工作頻率的改變而改變。分形的自相似性使分形天線有多頻和寬頻特性。(2) 分形的空間填充性，使一些天線的尺寸得到減縮。

分形天線的研究和應用，在軍事和民用方面都有著巨大的潛力，尤其在無線、衛星和移動通信系統中將會發揮巨大的作用，有著非常廣闊的市場前景。國外在分形天線單元和分形天線陣列研究方面已取得實質性進展，但國內在這方面的研究還很少，分形天線是分形理論和天線技術的融合，表現出與傳統天線相比的許多優勢，是近幾年天線領域的研究熱點。

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目前的無線局域網標準主要有：IEEE 802.11a(5.15～5.35／5.47～5.725／5.725～5.875 GHz)，IEEE 802.1lb和802.1lg(2.4—2.5 GHz)。

WLAN天線是無線局域網通信系統中的一個關鍵部件，其性能的好壞直接影響到無線通信的質量。國內外對于WLAN天線已經進行了廣泛的研究，提出了很多工作在雙頻段的天線形式，例如偶極天線(Dipole Anten-na), PIFA天線(Planar Inverted-F Antenna)，平面單極子天線(Planarl Monopole Antenna)，準八木天線(Quari-Yagi antenna)等。這些天線結構簡單、制作成本低，因而非常適合WLAN裝置使用。

本文設計了一種適用于WLAN系統的印刷偶極子天線。它通過印制在FR4介質板上而成，尺寸為90 mm×80 mm。

1 天線結構

天線水平放置在x-z平面，圖1（a）中灰色部分為天線輻射部分，白色部分為介質。圖1（b）中灰色部分為巴倫饋線，白色部分為介質。天線由偶極子陣列組成，振子通過印制在相對介電常數為4.4、厚度0.8 mm的介質板上實現。偶極子的長度和諧振頻率有關，長振子對應低端頻段，短振子對應高端頻段，因此該天線可以工作在2.4／5.8 GHz的雙頻段。一般常用的設計使用半波長或1／4波長作為天線的長度。

通過在Ansoft HFSS中建模、仿真優化之后，得出天線的結構尺寸(單位：mm)為：W1=4，W2=1，W3=7.4，W4=7，Ll=49，L2=9，L3=18.5，La=15.5，Lb=5。

2 仿真結果

天線駐波的仿真結果，如圖2所示。天線諧振于2.4 GHz和5.8 GHz，實現雙頻工作。低端頻段(駐波<2)為2.35～2.47 GHz，帶寬約有120 MHz，覆蓋了IEEE802.1lb／g的工作頻段；高端頻段為5.56～6.07 GHz，帶寬約為510 MHz，覆蓋了IEEE802.11 a的工作頻段。

由方向圖可以看出該天線在y～z平面內的波束具有雙指向性，主極化好，交叉極化小。

相比文獻中的準八木天線，方向圖具有雙指向性，可以滿足一些對波束指向有要求的應用。

3 結束語

本文設計了一種WLAN雙頻偶極子印刷天線，通過對雙頻印刷天線的仿真、優化，實現了WLAN標準的工作頻段，方向圖有一定的指向性，適用于對波束指向有一定要求的應用。該天線尺寸小，便于集成；性能好，滿足無線局域網通信應用的要求。

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1 軸向模螺旋天線理論及設計

1．1 軸向模螺旋天線理論

螺旋幾何結構如圖1所示，用來描述螺旋參量的主要有：螺旋直徑D、螺旋鄰圈之間節距S、螺旋圈數n及螺旋導體直徑d。由這些參量推導的其他參量有螺旋周長C=πD、螺旋升角α=arctan(S/(πD))、每圈的長度、螺旋的軸長A=nS。

假設沿輻射軸向模的n圈螺旋天線導體上載有均勻幅度的單向行波，根據方向圖乘法原理，其遠場方向圖等于單圈的方向圖乘上一列由n個各向同性點源組成直線陣的陣因子，陣元間距等于螺旋的節距。當螺旋很長(nS/λ>1)時，陣因子銳變遠甚于單圈方向圖，因而長螺旋的遠場方向圖可近似取此點源陣方向圖。n個各向同性點源組成陣列的陣因子為：

式(5)即為輻射軸向模所要求的圈長與節距的關系，其中m為能使軸向輻射為最大傳輸模的階數。當m=1時引入螺旋升角α的得到相對相速：

p=1/[sinα+(cosα/Cλ)] (6)

如果使用增強定向性端射陣的Hansen＆Woodyard條件來配置點源相位，則式(4)變為：

φ=-(2πm+π/n) (7)

相對相速p變為：

John D．Kraus通過大量實驗驗證了3/4

對于3/43單繞軸向模螺旋天線，John D．Kraus通過大量實驗和研究得到了一些經驗公式，后來經過H．E．King和J．L．Wong修正，得到半功率波束寬度HP、增益G、阻抗R和軸比AR，如下：

1．2 軸向模螺旋天線設計

局域網通信天線設計要求：S11帶寬大于100 MHz，增益大于10 dB，半功率波束寬度小于30°，波束內圓極化軸比小于-3 dB。繞制螺旋的導體直徑取值范圍從0．005λ或更小直至0．05λ或更大。5 GHz對應波長為60 mm，從而d的范圍為0．3 mm

2 天線仿真結果及分析

經過細致優化仿真，得到普通螺旋的S11、方向圖、軸比分別如圖5～圖7所示。

分別將三種天線S11、方向圖(φ=0°)、軸比(φ=0°)進行了對比，如圖8～圖10所示。普通螺旋天線帶寬極寬，而寄生螺旋結構限制了天線的帶寬，但在5 GHz頻帶上下都有超過100 MHz可用帶寬，錐形結構相比普通結構帶寬稍寬。對于方向圖，帶寄生結構普通螺旋半功率波束寬度為25°，增益最高為11．52 dB。普通螺旋波束寬度也為25°，增益稍低為10．6 dB。帶寄生結構錐形螺旋天線方向性較差，半功率波束約為寬度30°，增益為8．19 dB。而對于軸比，帶寄生結構錐形螺旋天線性能最好，在φ=0°，θ<80°時小于3 dB。另外兩種天線在俯仰角θ<30°時軸比小于3 dB。仿真結果與經驗公式(11)～式(14)吻合較好。可以應用到無線局域網通信系統中。

3 結語

根據無線局域網通信天線設計要求，設計了三種應用在5 GHz頻段的軸向模螺旋天線。其中，普通螺旋天線帶寬極寬(3～5．6 GHz)，而加繞寄生螺旋天線增益較高，但帶寬相比要窄得多，但可以滿足大于100 MHz要求，帶寄生結構錐形螺旋增益較低，但圓極化特性較好。可以根據更多的應用需求進行選擇。

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GPS是圓極化天線，用于衛星通信，頻率為1575.42 +/-10 MHz L2:1227.60 +/-10 MHz。

GSM是線極化天線，用于移動通信，中國移動GSM頻率：上行890-909MHZ;下行935-954MHZ.

GPS天線

GPS天線是一種導航天線，通過接受衛星的信號來進行定位或者導航;衛星信號分為L1和L2，頻率分別為1575.42MHZ和1228MHZ，其中L1為開放的民用信號，信號為圓形極化。信號強度為166-DBM左右，屬于比較弱的信號。其組成部分為：陶瓷天線、低噪音信號模塊、線纜、接頭。如今車載GPS天線的應用越來越普遍了，但有些汽車防爆膜會對GPS天線信號造成影響，所以一個帶磁鐵(能吸附到車頂)的外接天線對于車載GPS來說是非常有必要的。

GSM天線

GSM天線是一種廣泛應用于歐洲及世界其他地方的數字移動電話系統。GSM天線使用的是時分多址的變體，并且它是目前三種數字無線電話技術中使用最為廣泛的一種。它包括GSM900:900MHz、GSM1800:1800MHz及GSM1900:1900MHz等幾個頻段;GSM天線能夠將資料數字化，并將數據進行壓縮，然后與其它的兩個用戶數據流一起從信道發送出去，另外的兩個用戶數據流都有各自的時隙。因為許多GSM天線網絡操作員與其他國外操作員有漫游協議，所以當用戶到其他國家之后，仍然可以繼續使用他們的移動電話。

另外，GPS天線和GSM天線上的接口也是不同的，GPS天線的接口要與導航儀或GPS藍牙衛星模塊的外接天線接口匹配;而GSM手天線，一般是車載手機免提系統通過藍牙方式與你的手機連接，選擇外接天線要與你的車載手機免提系統的外接天線接口相匹配。

皇捷通訊是一家專業的天線和射頻同軸連接器制造商，我們主營GSM天線，VHF天線和射頻同軸連接器系列，我們的產品均有一年質保，達到國際環保要求，如果您對我們的產品感興趣，歡迎聯系我們。

本文來源：http://www.lvejiang.cn/baike/2450/

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首先是捕獲衛星并接收衛星定位信息，即輻射和電磁波。任何高頻電路，只要沒有完全屏蔽，就可以或多或少地向周圍空間輻射電磁波，或者從周圍空間或多或少地接收電磁波。

第二個功能是將由衛星發送的無線電信號的電磁能量改變為可由接收器的電子設備吸收的電流，即能量轉換。對于特殊設備或汽車設備，設備和GPS接收模塊之前往往有一定距離，因此在實際環境中可能會使用1米以上的饋線電纜，但由于饋線電纜有很多信號丟失，所以在此環境只能選擇有源GPS天線。

閱讀以上內容后，您可能會對GPS天線的功能有更多了解。 皇捷通訊科技專業從事天線制造，研發和銷售超過13年，我們的產品范圍包括貴金屬電子連接器（USB，HDMI，SIM卡等），射頻同軸連接器，FPC電纜和各種內外天線等。我們還提供產品定制服務。

有關GPS天線的更多問題，請致電0086 769 83328111以獲得專業服務。

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GPS是圓極化天線，用于衛星通信，頻率為1575.42 +/-10 MHz L2:1227.60 +/-10 MHz。

GSM是線極化天線，用于移動通信，中國移動GSM頻率：上行890-909MHZ;下行935-954MHZ.

兩款天線的產品差異基本上就是這些了，若您還有其他困惑的地方，可以向皇捷通訊電子工程師發送發送郵件進行咨詢。皇捷通訊電子，專業的天線生產商和制造商，經驗豐富，可快速解決天線生產設計中的難題，為客戶節省更多的時間。皇捷天線產品，通過了ISO認證，一年內免費質保，歡迎前來采購。

本文來源：http://www.lvejiang.cn/baike/2151/

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第一個作用：是用來撲捉衛星，接收衛星定位信息的，也就是輻射和接收電磁波;任何高頻電路，只要不是完全屏蔽起來的，都可以向周圍空間或多或少地輻射電磁波，或者從周圍空間或多或少地接收到電磁波。根據GPS天線的不同，可以分為平板天線和螺旋天線，螺旋天線搜星能力更強一些。不是傳送手機信號的。

第二個作用：將衛星傳來的無線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，也就是能量轉換;通常對于專用設備或車載設備而言，由于設備與GPS接收模塊之前往往有一定距離，因此在現實環境中可能會使用超過1米的潰線;但又因為饋線對信號有不少的損耗，所以在這種情況下只能選擇有源GPS天線。

讀完上文之后，您對于gps天線的作用是什么，應該已經有一個簡單的認識了。如果您有gps天線采購的需求，可以撥打我們的熱線電話：0769-83328111 。皇捷通訊電子，在天線領域已有十三年的生產經驗，所有天線系列產品均通過ISO認證，您可放心采購。

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