GPS天线静电保护方案

静芯微 2024-09-27 368

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描述

GPS天线静电保护方案

GPS天线根据不同方式可分为以下类别：

1. 极化方式：

GPS天线可以根据极化方式分为垂直极化和圆形极化。目前技术上，圆形极化的效果比垂直极化更好，因此除非特殊情况，GPS天线通常采用圆形极化。

2. 放置方式：

GPS天线根据放置方式可分为内置天线和外置天线。早期的GPS手持设备多采用外翻式天线，将天线与整机内部隔离，减少对电磁干扰的影响，从而获得良好的接收效果。但现在随着设备小型化的趋势，多数GPS天线采用内置方式，要求将天线置于所有金属器件上方，并保持良好的接地，远离其他可能产生干扰的元件如cpu、SDRAM、SD卡、晶振和DC/DC等。

GPS天线的结构通常包括以下几个部分：

l 接收元件：负责接收来自卫星的微弱信号。

l 放大器（如低噪声放大器LNA）：用于增加接收到的信号的强度。

l 滤波器：用于除去信号中的噪声和干扰，使信号更加清晰和可靠。

l 同轴电缆：用于将处理后的信号传输到处理设备。

应用方案

静电保护

针对GPS天线的静电防护方案，我们提供了两款低结电容低钳位电压ESD防护器件SELC2F3V1BT和SELC2X5V1BT。两款器件电气特性相似，钳位电压都为22V，结电容都为0.3pF，且符合IEC 61000-4-2 (ESD) Level 4 规范，在 ±25kV（空气）和 ±22kV（接触）下提供瞬变保护，可保护天线在恶劣的电磁环境下免受静电放电(ESD)和低等级浪涌事件的冲击与干扰。SELC2F3V1BT的工作电压为3.3V，封装为DFN1006-2L；SELC2X5V1BT的工作电压为5V，封装为DNF0603-2L。客户可根据天线实际情况进行选择。

型号参数

规格型号	方向	工作电压(V)	IPP(A)	钳位电压(V)	结电容(pF)	封装
SELC2F3V1BT	Bi	3.3	4.5	22	0.3	DFN1006-2L
SELC2X5V1BT	Bi	5	4.5	22	0.3	DNF0603-2L

电气特性表

At TA = 25℃ unless otherwise noted

Parameter	Symbol	Conditions	Min.	Typ.	Max.	Units
Reverse Stand-off Voltage	VRWM				3.3	V
Reverse Breakdown Voltage	VBR	IT=1mA	4.5			V
Reverse Leakage Current	IR	VRWM=3.3V			1	uA
Clamping Voltage	VC	IPP=1A; tp=8/20us		12		V
Clamping Voltage	VC	IPP=4.5A; tp=8/20us		22		V
Junction Capacitance	CJ	VR=0V; f=1MHz		0.3		pF

表1 SELC2F3V1BT电气特性表

Parameter	Symbol	Conditions	Min.	Typ.	Max.	Units
Reverse Stand-off Voltage	VRWM				5.0	V
Reverse Breakdown Voltage	VBR	IT=1mA	6.5			V
Reverse Leakage Current	IR	VRWM=5V			1.0	uA
Clamping Voltage	VC	IPP=1A; tp=8/20us		12.0		V
Clamping Voltage	VC	IPP=4.5A; tp=8/20us		22.0		V
Junction Capacitance	CJ	VR=0V; f=1MHz		0.3		pF

表2 SELC2X5V1BT电气特性表

总结与结论

生活中人们的出行离不开GPS系统，GPS天线作为GPS系统接收卫星信号的关键部件，对于实现精准定位、导航、时间同步以及多种基于位置的服务（LBS）起着至关重要的作用，保护其免受ESD静电损害极为关键。ELECSUPER SEMI研发各种等级电容的ESD和TVS保护器件，可按照客户需求性能与封装提供定制化开发服务，为各种接口及通信线路提供值得信赖的保护器件。以上解决方案是保护GPS天线免受静电干扰的优选之策，确保GPS系统的有序与稳定。

审核编辑黄宇

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