基于ANT-GNFPC-SHL15系列GNSS天线的技术解析与应用设计

TE Connectivity/Linx Technologies ANT-GNFPC-SHL15柔性嵌入式L1/L5 GNSS天线是带线性极化的粘合柔性印刷电路（FPC）天线。这些天线支持和L5/E5B L1/E1/B1以上频段的GPS、北斗、伽利略、导航IC和QZSS系统。ANT-GNFPC-SHL15天线提供与接地层无关的偶极内部/嵌入式天线解决方案。这些天线可安装在透明射频外壳中，以实现环境密封。ANT-GNFPC-SHL15天线的尺寸为25mmx25mmx0.1mm。

数据手册；*附件：TE Connectivity ， Linx Technologies ANT-GNFPC-SHL15 L1，L5 GNSS天线数据手册.pdf

ANT-GNFPC-SHL15天线具有半波波长、2W最大功耗以及全向辐射。这些天线应与双频段多卫星GNSS接收器配合使用，以实现精确导航。ANT-GNFPC-SHL15天线用于计时解决方案、全球导航、割草机器人和工业机器。

特性

• 1164MHz至1189MHz时的性能：
  • ≤2.4 VSWR
  • 峰值增益：-0.2dBi
  • 效率：26%
• 1559MHz至1592MHz时的性能：
  • ≤2.2 VSWR
  • 峰值增益：3.3dBi
  • 效率：46%
• 1598MHz至1606MHz时的性能：
  • ≤1.4 VSWR
  • 峰值增益：3dBi
  • 效率：43%
• 与接地层无关的偶极天线
• 线性极化
• 全向辐射
• 2 W 的最大功率
• 半波波长
• 尺寸：25 mmx25 mmx0.1 mm

机械图

基于ANT-GNFPC-SHL15系列GNSS天线的技术解析与应用设计

一、产品概述与核心特性

‌ANT-GNFPC-SHL15系列‌是Linx Technologies推出的25mm×25mm柔性印刷电路（FPC）天线，专为支持多星座全球导航卫星系统设计，覆盖‌GPS L1/L5、伽利略E1/E5A、北斗B1C/B1I、NavIC L5及QZSS L1/L5‌频段。其核心价值在于通过双频接收提升复杂环境（如城市高层建筑群）下的定位精度与信号稳定性。

关键技术特征：

1. ‌独立接地平面设计‌：采用偶极子天线结构，无需依赖外部接地平面，简化PCB布局。
2. ‌柔性粘合安装‌：通过3M 467MP/200MP胶层直接粘贴于非金属外壳，支持最小弯曲半径2mm，适应异形空间。
3. ‌多频段高性能指标‌：
   • ‌ L5频段（1164-1189MHz） ‌：VSWR≤2.4，峰值增益-0.2dBi，效率26%。
   • ‌ L1频段（1559-1606MHz） ‌：VSWR优化至1.4（1602MHz），峰值增益达3.3dBi，效率提升至46%。

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二、电气性能深度解析

1. 电压驻波比（VSWR）特性

如数据手册图2所示，天线在‌ 1602MHz（L1频段） ‌实现VSWR=1.4的优异匹配，显著降低信号反射功率至‌ <5% ‌，确保射频前端能量高效传输。

2. 辐射效率与增益分析

• ‌平均增益‌（图4）：L1频段达-3.5dBi，优于L5频段的-6.1dBi，体现高频段辐射能力优势。
• ‌效率曲线‌（图5）：在1576MHz处效率峰值达46%，适用于高精度定位场景。

3. 机械结构与连接方案

• ‌接口选项‌：提供MHF1/U.FL型（直角90°）与MHF4型连接器，支持50mm-200mm共8种线长规格。
• ‌环境适应性‌：工作温度覆盖‌ -40℃至+85℃ ‌，粘合剂在24小时完全固化后耐受短期204℃高温。

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三、典型应用场景设计指南

1. 无人机与农业机械

• ‌安装要点‌：将天线粘贴于无人机非金属顶部壳体，避免金属部件遮挡，利用全向性辐射模式（图6）应对飞行姿态变化。

2. 工业定时解决方案

• ‌布局建议‌：在机箱内壁选择RF透明区域（如ABS塑料），保持与其他模块≥5mm间距以降低耦合干扰。

3. 机器人 lawnmowers

• ‌耐久性设计‌：采用200mm延长线规格（ANT-GNFPC-SHL15200UF），预留弯曲余量抵抗震动冲击。

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四、设计注意事项与优化方向

1. ‌粘合表面处理‌：对聚丙烯/聚乙烯等低表面能材料，需预先涂覆专用底漆保证附着强度。
2. ‌弯曲保护‌：严禁弯折角度<90°或曲率半径<2mm，防止FPC电路断裂。
3. ‌电缆管理‌：最小内侧弯曲半径5mm，避免同轴电缆阻抗突变。