1　开篇

当你拿到一台被昵称为“小飞碟”的圆盘形定位设备时，可能第一时间会问：它的天线到底应当做成内置还是外置?不同选型究竟影响了哪些性能指标?这并非简单的“塞进去”或“装在外面”之争，而是牵涉电磁、机械、环境适应与后期维护的系统考量。

2　“小飞碟”究竟是什么

“小飞碟”并非科幻飞行器，而是因外形酷似圆盘而得名的一类高精度GNSS接收终端。它常被用于测绘、无人机差分站、农业自动驾驶、海上浮标等场景——对信号一致性、全天候稳定性和轻量化均有要求。天线作为核心前端，是整机能否正常工作的关键。

3　内置天线：一体化的优雅

结构与封装

天线单元与射频基板共同置于同一防水外壳，内部空间通常通过三明治式结构夹持陶瓷介质或螺旋绕线体;壳体采用PC+玻纤或PA材料注塑后再加金属镀层隔离噪声。

性能亮点

同轴线极短，损耗可控制在0.2 dB以内。

无外露件，IP67以上防护易达成，抗振、抗冲击性能突出。

外观整洁，安装仅需一颗底部螺栓或磁吸底盘，便于集成到整机外壳。

缺点

内部空间有限，天线孔径往往小于 45 mm，增益在5 dBic左右即接近极限。

多频段时容易出现耦合，必须靠多层隔板与谐振抑制补偿，调试周期长。

设备一旦渗水或出现焊点疲劳，需整体返厂，维护成本较高。

4　外置天线：将“耳朵”摆到更高处

典型安装方式

常见为螺纹穿顶、磁吸或抱箍式结构，天线本体与主机至少通过1—5米的RG‑58/Fakra线缆连接。外壳多为ASA/ABS注塑外加金属基板或整体铝车制壳。

性能优势

可以采用直径80 mm以上的大孔径贴片或双螺旋阵列，单L1频段增益可超7 dBic，多频可达10 dBic。

远离主机电路噪声源，旁瓣更干净，低仰角卫星捕获更快。

位置灵活：可布置在车辆车顶、桅杆顶部或三脚架，获得360°无遮挡视场。

潜在挑战

线缆引入2–4 dB损耗，必须靠LNA弥补并控制前端动态范围。

穿孔或走线若密封不当，盐雾、高压冲水场景下易渗漏;长时间日晒雨淋对塑壳老化要求高。

在船舶、高架车辆等场景可能遭受刮撞或雷击风险，需要额外防护和接地设计。

5　核心对比维度

信号完整性：内置方案对上盖材料、电路干扰更敏感;外置则受线缆损耗影响。从综合C/N₀角度，外置平均可高出3–5 dB。

多路径抑制：外置易借助金属底座形成理想参考面，抑制地面反射;内置若壳体内部未做吸波层，则近场耦合杂波较多。

体积与美观：小型便携测量杆、无人机站点更偏好内置;大型农机、基站更愿意牺牲体积换取性能，用外置。

集成难度：内置需在ID与结构工程师层面留出足够天线覆盖面，研发初期协同成本高;外置后期亦可升级，只需更换天线体。

维护成本：内置出现故障往往“牵一发而动全身”;外置若损坏，可快速替换天线头，无需动主机。

6　典型应用情境分析

测绘基站：需要厘米级长期稳定;多选外置全向天线并配相位中心补偿表。

无人机RTK地面端：现场布设时间宝贵，常用内置磁吸一体，轻量且收纳便捷。

智能农机：机舱震动大、灰尘多;外置大孔径天线固定在驾驶室顶棚，效果最优。

海上浮标：盐雾腐蚀严重，外置必须选用铝合金壳并涂覆厚膜防护;有时会把陶瓷振子隐藏在双层舱体中形成“半内置”折中方案。

隧道车辆定位补偿：对短时闭塞后重捕收速度敏感，通常配双天线外置并做相位差航向解算，抗遮挡更好。

7　工程选型流程

需求罗列：确定精度指标、工作频段(L1、L5、B2a等)、全天候时长及机动性。

环境勘察：评估遮挡、温湿度、振动与腐蚀等级，决定壳体材质与密封方式。

方案预选：列出可行天线尺寸、增益、重量与线缆规格，预估整机功耗与成本。

样机验证：模拟实际工况进行C/N₀扫频、多路径跑场和跌落、浸水、冲击测试。

优化迭代：根据测试数据调校LNA增益、滤波器带宽及地参考面;最终做大批量一致性验证。

8　技术趋势展望

多频多模小型化：陶瓷叠层与金属框架共振耦合技术正让50 mm以下的内置天线具备L1/L5双频能力，为轻量级终端带来新解。

组合导航：外置天线开始与5G、UHF、星基增强共口径整合，实现一体化基建。

材料革新：低介电率LN轻质陶瓷、碳纤维镀层天线罩正在降低重量并提升盐雾与紫外老化寿命。

智能校准：前端集成温漂补偿电路，通过板载MCU实时估算增益变化，延长内置天线高温环境下的可靠度。

内置与外置并非孰优孰劣，而是针对不同场景的定制解。若你的“小飞碟”追求便携、外观简洁，且对最终误差容忍度在分米级以内，一体封装的内置方案可带来省心体验;若业务在恶劣环境下运行，对厘米级精度、低仰角可视度保持硬性要求，则将天线“请”到更高处、让它自由呼吸，是长期稳健的选择。理解应用、审视环境、结合预算，才是选好天线的不二法门。