推薦：GPS模塊有源天線和無源天線的區(qū)別（原理，圖片，電路圖）
GPS 模塊就是GPS信號(hào)接收器,可以放在電腦或者是手機(jī)等需要進(jìn)行定位的產(chǎn)品中，如手機(jī)、定位手表……GPS模塊將它接收到的GPS信號(hào)傳遞給手機(jī)中的GPS軟件進(jìn)行處理。我們常說的GPS定位模塊稱為用戶部分，它像“收音機(jī)”一樣接收、解調(diào)衛(wèi)星的廣播C/A碼信號(hào)，并記錄相關(guān)的位置、速度、時(shí)間等信息。
GPS模塊的應(yīng)用關(guān)鍵在于串口通信協(xié)議的制定，也就是模塊的相關(guān)輸入輸出協(xié)議格式。它主要包括數(shù)據(jù)類型與信息格式，其中數(shù)據(jù)類型主要有二進(jìn)制信息和NMEA全國海洋電子協(xié)會(huì)數(shù)據(jù)信息。這兩類信息可以通過串口與GPS接收機(jī)進(jìn)行通信(這兩種通信協(xié)議我們SKYLAB的模塊都有)。
GPS模塊通過運(yùn)算與每個(gè)衛(wèi)星的距離，采用距離交會(huì)法求出接收機(jī)的得出經(jīng)度、緯度、高度和時(shí)間修正量這四個(gè)參數(shù)，特點(diǎn)是點(diǎn)位速度快，但誤差大。初次定位的模塊至少需要4顆衛(wèi)星參與計(jì)算，稱為3D定位，3顆衛(wèi)星即可實(shí)現(xiàn)2D定位，但精度不佳。GPS模塊通過串行通信口不斷輸出NMEA格式的定位信息及輔助信息，供接收者選擇應(yīng)用。
一般GPS接收模塊（有源天線）的結(jié)構(gòu)如下圖所示：
信號(hào)被天線接收下來后，如果天線有源，則經(jīng)過濾波器和低噪放，再通過電纜接到接收機(jī)部分，接收機(jī)內(nèi)同樣經(jīng)過一級(jí)低噪放和一級(jí)濾波器，再進(jìn)入射頻前端模塊進(jìn)行下變頻和模數(shù)轉(zhuǎn)換處理。
天線后直接接濾波器進(jìn)行前置濾波，其作用在于防止寬帶干擾阻塞低噪放，但會(huì)增大前級(jí)的噪聲系數(shù)，因此在選用器件時(shí)需要考慮采用插損盡量小的濾波器。天線的有源部分主要是用來補(bǔ)償從天線到接收模塊之間的電纜損耗，如果天線和接收模塊之間的插損極小，則可以使用無源天線。
有源天線的主要目的是補(bǔ)償天線至接收機(jī)的電纜損耗，對(duì)于天線和接收機(jī)比較接近的場景，天線至接收機(jī)的損耗基本可以忽略，則可以直接采用無源天線，通過提高接收機(jī)內(nèi)部第一級(jí)低噪聲放大器的增益和噪聲系數(shù)性能，同樣可以達(dá)到采用有源天線的性能。第一級(jí)的噪聲系數(shù)決定了前級(jí)引入噪聲的大小，而第一級(jí)的增益則決定了后級(jí)引入的噪聲對(duì)系統(tǒng)性能的影響，第一級(jí)的增益越大，后級(jí)噪聲性能對(duì)系統(tǒng)性能的影響越小，但同時(shí)需要考慮整個(gè)信號(hào)通路至A/D 量化部分的總體增益，以確保A/D 量化對(duì)信噪比的損失最小。
