GPS有源天线和无源天线概述

- GPS天线是用于接收卫星信号以实现定位和导航功能的关键部件，根据是否需要外部电源供应，可分为有源天线和无源天线 。

- GPS无源天线：通常是由陶瓷介质构成的平板式天线，多数为正方形设计，尺寸一般在2525到1212mm之间。其表面的银层和陶瓷体产生共振来接收卫星信号，面积越大，共振频率越高，接收效果相对越好。由于不需要电源供电，结构简单，成本低廉，占空体积小，适合于紧凑型空间的GPS导航产品，如蓝牙GPS、手机GPS及其他小型GPS消费类产品.

- GPS有源天线：是由陶瓷天线、低噪声信号模块（LNA）、线缆、接头组成，外加一个密封防水圈，具有高增益、抗干扰性强的特点。LNA可将信号放大和滤波，一般有两级低噪声放大器进行天线前端信号放大，以补偿天线长度带来的信号衰减，放大后的信号经电缆输出，电缆同步提供LNA所需要的直流电压.

 信号强度对比

- 理论分析：GPS卫星信号强度约为-166dBW左右，属于比较弱的信号。无源天线直接接收卫星信号，没有信号放大功能，其信号强度相对较弱，一般增益在3dbi左右 。而有源天线通过内置的LNA对信号进行放大，增益通常在18dbi左右，能够有效增强信号强度，提高定位的准确性和稳定性.

- 实际应用：在实际使用中，无源天线由于没有放大功能，对于一些对信号要求不高、使用环境较好的设备，如普通的车载导航、智能手表等，也能够满足基本的定位需求。但在一些信号较弱、环境干扰较大的场景下，如有高楼大厦阻挡、山区等复杂地形，或者设备与GPS接收模块之间距离较远的情况下，有源天线的优势就会更加明显，能够更好地接收和处理卫星信号，提供更稳定、更准确的定位信息.

 抗干扰能力对比

- 无源天线：由于没有额外的电路元件，无源天线本身的抗干扰能力相对较弱。其对PCB的设计及整机的EMI设计要求较高，在天线附近不能有电磁干扰，否则会影响信号的接收质量.

- 有源天线：有源天线中的LNA不仅可以放大信号，还具有一定的滤波功能，能够有效抑制噪声和干扰信号，提高信号的信噪比。此外，有源天线的安装位置可以远离GPS设备或其他电器设备，选择干扰源最小的理想环境，进一步增强了抗干扰能力.

 适用场景对比

- 无源天线：适用于对天线性能要求不高、空间有限且成本敏感的场合，如小型消费类电子产品中的GPS功能模块。这些设备通常在开阔环境下使用，对定位精度的要求不是特别高，无源天线的小巧体积和低成本能够满足其需求.

- 有源天线：广泛应用于对定位精度要求高、信号环境复杂的领域，如精准农业、航空航天、车载导航等。在这些场景中，稳定可靠的信号接收至关重要，有源天线能够更好地适应各种恶劣环境，提供高精度的定位信息，确保系统的正常运行.

 
北斗/GPS外置天线 KH1GBC-45

 结论

综合来看，GPS有源天线在信号强度、抗干扰能力等方面相对无源天线具有一定的优势，更适合于对定位精度和信号质量要求较高的应用场景。然而，无源天线也因其简单的结构、低廉的成本和较小的体积，在一些特定的消费类电子产品中有着广泛的应用。在选择GPS天线时，需要根据具体的应用需求、使用环境以及成本等因素综合考虑，以确定哪种天线更适合您的设备。