整車EMC的GPS天線布置（zhì）問題

上一次分析了GPS導（dǎo）航的基本原理，本次和大家探討下GPS天線布置在（zài）距離（lí）零部件多少距離下是能夠被接受的。。

•    GPS測試限值    

  CISPR25中GPS L1頻段的測試限值（zhí）為34dBuV/m（class1），測試距離是1m，測試頻段為1575.42MHz±8MHz。在探討布置距離之前，先講講34dBuV/m的來源（yuán）。GPS衛星信號到達地麵的功率大致為-158.5dBW以上（-128.5dBmW），34dBuV/m=-72.9897dBmW（阻抗為50ohm,天線係數和線損設為0dB/m），可見該值（噪聲信號功（gōng）率）遠（yuǎn）大於GPS信號的功率。下圖是GPS信號到達（dá）地球的功率和自然界熱（rè）噪聲的比較圖。在2MHz帶寬下，噪聲的功率密度為：-72.9897dBmW=-102.9897dBW=-175.03dBW/Hz（RBW為9kHz的情形下）。得到GPS信號功率與噪聲信號功率密度之比SNR為：-158.5dBW-（-175.03dBW/Hz）=16.53dBHz。根據下（xià）圖（tú）SNR強（qiáng）度要求，16.53dBHz基本處在（zài）臨界的範圍。所以如果某零部件在GPS L1頻段的測試值為34dBuV/m，並且布置正對GPS天線1m的位置處（chù），那麽該零（líng）部件產生的噪聲將影響GPS的性能。因為處在天線的遠場區，如果距離更近，場強將大於34dBuV/m，風險將增加。

同（tóng）樣對於CISPR25中calss5的限值要求10dBuV/m的噪聲場強影響下（xià），可以得到SNR為：36.53dBHz。一般設計中要求GPS信號的SNR大（dà）於30dBHz，可以得到在1m處能夠滿足（zú）該SNR的電場強度（dù）要求大致為：20dBuV/m。當（dāng）然（rán）這是正對（duì）GPS天線的（de）方向，我（wǒ）們將此最惡（）劣的工況延申到零部件的布置要求當（dāng）中，既：零部件布（bù）置在正對GPS天（tiān）線處距離為1m時，需（xū）要在GPS頻段的測試值小於等於20dBuV/m，則能夠滿足GPS載噪比的要求。零部件布置（zhì）在正對GPS天線處距離為50cm時，需要在（zài）GPS頻段的測試值小（xiǎo）於等於（yú）14dBuV/m，則能夠滿足GPS載噪比的要求。零部件布置在正對GPS天線處距離為10cm時，需要（yào）在GPS頻段的（de）測試值小於等於0dBuV/m，則能夠滿足GPS載噪比的要求。零部件布置在正對GPS天線處距離為5cm時，需要在GPS頻段的測試值小於等於-6dBuV/m，則能夠滿足GPS載噪比的要求。更小（xiǎo）的距離已不處於遠場（chǎng）區，並將對GPS天線形成直接遮擋。

按照以上（shàng）距離對GPS天線周圍布置進行評估風險是非常小的，如果零部件不（bú）是布置在GPS天線的正對麵，以上評（píng）估風險（xiǎn）則更小，建議采用仿真的手段進行分析。使（shǐ）用零部件（jiàn）的測試值導入作為GPS天線的幹（gàn）擾源，仿（fǎng）真得到天線接收（shōu）的哦功率，能夠更精確的評估零部件布置位置對GPS天線的影響。