本周终于完成了GPS天线中最高性能的一个品种：四臂螺旋天线的研制。GPS天线项目启动在四年前，那时候，一些做陶瓷电容的厂家，如南玻、国巨、村田等推出了片式GPS天线，米粒大小。觉得非常适合手机终端使用。我们选取的技术路线是采用磁性骨架，也做成米粒大小，绕线后封装，实际对比测试效果好于陶瓷工艺。大家知道薄膜电感之Q值低于绕线电感，我们当初做的就是一种绕线电感，显然要好于陶瓷LTCC工艺。
然而，在实际推广中，遇到一些问题，终端厂家总与方形的陶瓷天线比较，说收星的颗数少、增益低。于是我们开始做低噪声放大电路，与天线做在一起，构成有源模组。折腾了两年还是效果不理想。看来一味走小的路线，在GPS天线开发中行不通，违反了规律：很小的天线是线极化，接收圆极化的GPS信号，增益要至少低3dB，如何设计一款小的圆极化天线开始成为我们主攻方向。
只有一定的空间才能撑起圆极化的的构型。
f经过调研，国际上，做得最好的是一款四臂螺旋天线，该款天线无论任何方位放置都有3dB增益，属于3D型天线，也就是说终端晃动时候，感应的信号不会剧烈变化。
这类天线英国Sara
tel公司有系列产品，经过实测，相同的体积陶瓷天线中增益确实最佳。一般来说。其采用了两对正交的臂，在空间折叠，其辐射场型类似心脏型：
f这个产品用了高介电系数的微波陶瓷来缩小产品体积，大家知道，电波在匹配的微波陶瓷中穿行，等效的波长缩小，且微波陶瓷具备凝聚电波能量作用：
上图所示，深色微波陶瓷中能量多于自由空气中，用微波陶瓷来聚集能量成为GPS天线发展方向。
而2D型的陶瓷和FPC天线，其辐射场型为：
f电磁仿真和实际测试表面，红色与绿色部分分界清晰，梯度变化大，天线方向性强。
我们不是材料专家，也缺乏器件设计经验，从盲目做最小天线到开始读懂这些理论花费了不少时间。据了解，英国这家做四臂螺旋天线的厂家，用了十多种不可缺少工艺，才制成产品。流程长的代价是产品巨贵，报价在3美元一款了，手机中是用不起的，且体积不大不小的，在手机中用，体积需要进一步减小。
f为了赶超国外水平，唯有在制造技术和材料技术上突破了，笔者参与研究的左手材料开始派上用场，那是与华师大合作的项目，广州市科技局重点专项之一：
f经过一年时间努力，终于成功！限于保密，我们只能说，采用新技术制造的四臂螺旋天线在相同的环境下对比测试，增益平均高于英国产品23dB并有圆柱型、方柱型、条形等多种款式，用于手机GPS中。
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