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GPS pcb的功能与设计

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作者Cadence PCB解决方案

关键的外卖

  • 在需要实时定位查询的系统中，使用GPS技术。

  • GPS PCB天线接收到的信号质量对定位坐标非常重要。

  • 屏蔽GPS天线迹线可以最大限度地减少GPS pcb中的噪声水平和串扰。

GPS导航

跟踪系统基于GPS技术

在网上购物后，我经常发现自己痴迷于跟踪货物从仓库到家门口的过程。看着我买的东西经过物流管道，我感到很满足。跟踪系统使配送过程对客户透明，并确保包裹不会在途中丢失;物流行业因为跟踪而永远改变。

GPS技术使跟踪系统成为可能，大多数跟踪系统依赖于GPS pcb。在GPS pcb中，使用GPS模块读取GPS参数。在本文中，我们将探讨GPS pcb的细节以及关键的设计指南。

GPS技术

基于卫星的全球定位系统(GPS)利用卫星发送的信息来定位地球上的某个位置。位置是用地理坐标来衡量的，通常称为GPS坐标。GPS坐标以经度和纬度的形式提供有关位置的信息。

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在需要实时定位查询的系统中，可以使用GPS技术。GPS pcb安装在这样的系统中，设备结合GPS模块提供位置细节。GPS PCB包括天线，这取决于板上使用的GNSS系统的类型。GPS PCB天线可以是被动的或主动的。有源天线集成了低噪声放大器(LNA)，而无源天线没有。输出信号中的噪声水平可以通过使用有源GPS天线大大降低。无源天线采用外部LNA来降低噪声。

GPS模块

GPS PCB天线接收到的信号质量对定位坐标非常重要。GPS运行完全依赖于GPS PCB中的GPS模块接收到的信号。GPS模块接收来自GPS卫星的1.1 ~ 1.5 GHz射频范围内的信息信号。测量信号从卫星传送到GPS模块所花费的时间。从有关距离、速度和时间的方程中，可以确定从卫星到地点的距离。使用三分法，从距离计算位置。

在GPS PCB中，GPS模块与控制器或计算机之间的通信是通过UART、I2C等协议建立的。让我们看看GPS模块接口的GPS PCB原理图用微控制器．

GPS PCB原理图:GPS模块接口8051微控制器

GPS PCB

GPS模块与8051单片机的GPS PCB接口原理图如上图所示。GPS模块由四个引脚组成:

  1. VCC -电源3.3至6V

  2. GND -接地

  3. TX -从这个引脚，位置和时间可以串行传输

  4. RX -这个引脚可以串行接收数据

GPS模块的TX引脚连接到单片机8051的接收引脚上。8051的接收引脚串行接收来自GPS模块的信号。微控制器8051以默认的9600波特率从GPS模块读取串行数据。单片机8051与GPS模块进行通信UART通信协议。从收到的数据国家海事电子协会字符串格式，提取所需信息，如时间、纬度、经度等。经纬度形成GPS坐标，可以显示在LCD上。

GPS pcb通用设计指南

在设计GPS PCB时，有一定的设计指导方针，以确保优秀的性能和电磁兼容性．以下是一些建议:

  • 通过放置GPS天线开始GPS PCB的设计，以实现高质量的辐射性能。

  • 当制造中的系统或设备有多个天线时，设计布局使天线串扰最小化。

  • 屏蔽GPS天线迹线以减少噪声和串扰。屏蔽电源和其他关键组件从GPS天线也改善了GPS PCB的操作。

  • 如果GPS PCB设计为多层，则需要维护天线传输线阻抗致50 Ω。

  • 布线时应尽量减少布线中过多的电容。

  • 布线应考虑到电路中的噪声水平。GPS模块应该与有噪声的路由分开。

  • 应该避免长路由，因为它会增加插入损耗。

  • 确保GPS路由上下有一个连续的参考地平面。

在物流行业，GPS技术是获得客户支持和信任的关键。伟德国际官方app下载在大多数实时位置跟踪系统中，GPS pcb可以提取客户所依赖的关键位置细节。

在设计GPS pcb时，可以使用Cadence软件工具。Cadence提供了一套完整的系统分析和仿真工具来构建具有优异的辐射性能和精确的位置跟踪的GPS pcb。

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