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NAZA GPS陶瓷天线的更换与维修

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楼主
发表于 2014-4-9 00:16 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
炸机,GPS天线外壳破碎,NAZA不认GPS模块,只能在姿态模式上。拆开GPS天线看了一下,比较惨烈
外壳正反面都裂了,用万能胶粘合。陶瓷天线彻底报废。




模块背面。通过仔细观察,发现红圈所示的焊点由于剧烈撞击开焊了,分析可能是GND。所以导致NAZA不认GPS模块。补焊后模块被主控正常识别,万幸啊!




我们接着说陶瓷天线的问题。陶瓷天线尺寸如图,25x25x2mm




将破损的陶瓷天线拆下。注意天线背面有双面胶固定,要小心处理;取馈点也要注意,不要破坏电路基板。




清理好背面的焊接点




然后就是万能的X宝,3.5元一片,买了两片。
PS.之前看过其他模友更换NAZA GPS 天线的帖子,大多替换的是4mm厚度的天线,信号是否有提升这个不好说,但肯定是盖不上盖子了。所以我还是更换和原装一样厚度的2mm陶瓷天线,保证换完陶瓷天线不影响GPS模块外观。
这里还要提醒一下,NAZA系列的GPS使用的是单偏天线,别买错了。




接下来的事情就简单了,撕开双面胶,固定好天线,然后焊接就OK了。
图上红圈的“伤痕”实际上是厂家人为刻画的,原因是陶瓷天线表面银层可以影响天线共振频率。理想的GPS陶瓷片频点准确落在1575.42MHz,但天线频点非常容易受到周边环境影响,特别是装配在整机内,必须通过调整银面涂层外形,来调节频点重新保持在1575.42MHz。说白了就是工艺不行,所以要人工修一下







上两张V2的GPS模块,注意看DJI原厂天线右下角也有一个小坑。



装配完成后,上机测试,搜星速度和原来基本一致,个人感觉还快了一点点,稳定性也OK。
至此,NAZA GPS陶瓷天线的更换全部完成。


==================================================================
最后,附一点关于GPS陶瓷天线的知识供大家参考


影响GPS天线性能的主要是以下几个方面:


陶瓷片:陶瓷粉末的好坏以及烧结工艺直接影响它的性能。现市面使用的陶瓷片主要是25×25、18×18、15×15、12×12。陶瓷片面积越大,介电常数越大,其共振频率越高,接受效果越好。陶瓷片大多是正方形设计,是为了保证在XY方向上共振基本一致,从而达到均匀收星的效果。   


银层:陶瓷天线表面银层可以影响天线共振频率。理想的GPS陶瓷片频点准确落在1575.42MHz,但天线频点非常容易受到周边环境影响,特别是装配在整机内,必须通过调整银面涂层外形,来调节频点重新保持在1575.42MHz。


馈点:陶瓷天线通过馈点收集共振信号并发送至后端。由于天线阻抗匹配的原因,馈点一般不是在天线的正中央,而是在XY方向上做微小调整。这样的阻抗匹配方法简单而且没有增加成本。仅在单轴方向上移动称为单偏天线,在两轴均做移动称为双偏。  


放大电路:承载陶瓷天线的PCB形状及面积。由于GPS有触地反弹的特性,当背景是7cm×7cm无间断的大时,patch天线的效能可以发挥到极致。虽然受外观结构等因素制约,但尽量保持相当的面积且形状均匀。放大电路增益的选择必须配合后端LNA增益。


GPS天线有四个重要参数:增益(Gain)、驻波(VSWR)、噪声系数(Noise figure)、轴比(Axial ratio)。其中特别强调轴比,它是衡量整机对不同方向的信号增益差异性的重要指标。


由于卫星是随机分布在半球天空上,所以保证天线在各个方向均有相近的敏感度是非常重要的。轴比受到天线性能、外观结构、整机内部电路及EMI等影响


评分

参与人数 13威望 +26 收起 理由
贾龙泽 + 2 很给力!
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zhulaosi + 2 很给力!
guoliqun + 2 很给力!
acshmilyx + 2 银层问题解释有误,工艺仅影响接收效果,后.

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沙发
发表于 2014-4-9 00:23 | 只看该作者
写的好,很详细!
3
发表于 2014-4-9 00:32 | 只看该作者
无源天线?
4
发表于 2014-4-9 00:34 | 只看该作者
收藏了
5
发表于 2014-4-9 00:41 | 只看该作者
GPS天线技术贴要顶!

6
发表于 2014-4-9 00:52 | 只看该作者
NAZA用的是6H GPS吗
7
发表于 2014-4-9 00:57 ——“来自手机” | 只看该作者
技术贴   要顶   感谢楼主分享
8
 楼主| 发表于 2014-4-9 01:30 | 只看该作者

是的。体积受限,只能无源了

9
 楼主| 发表于 2014-4-9 01:30 | 只看该作者

6Q,好像和6H同系列

10
发表于 2014-4-9 01:30 | 只看该作者
技术贴   要顶
11
发表于 2014-4-9 01:46 | 只看该作者
我是來上課的
12
发表于 2014-4-9 02:09 | 只看该作者
keen0533 发表于 2014-4-9 01:30
6Q,好像和6H同系列

NEO-6Q和NEO-6M同系列
6H是LEA

13
发表于 2014-4-9 02:40 | 只看该作者
这个帖子要顶
14
发表于 2014-4-9 02:41 | 只看该作者
好帖,看得我直想给lz生孩子
15
发表于 2014-4-9 03:29 | 只看该作者
好帖,要顶。
16
发表于 2014-4-9 04:07 | 只看该作者
要顶
17
发表于 2014-4-9 06:18 | 只看该作者
学习了
18
发表于 2014-4-9 06:29 | 只看该作者
学习
19
发表于 2014-4-9 07:02 | 只看该作者
这个技术帖一定要保留下去,建议顶置。
20
发表于 2014-4-9 07:39 | 只看该作者
楼主辛苦了,顶一下〒_〒\(^O^)/
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