你的RTK为什么在空旷场地也时不时“飘点”?为什么更换同轴线后解算不稳、基线拉长就掉固定?问题常常不在接收机，而在天线。RTK高精度测量天线是把“卫星信号→稳定相位”这条链路中最容易被忽视的一环。它到底靠什么做到厘米级、甚至毫米级的相位稳定?不同形态的天线适合哪些场景?如何安装、校准、避干扰，才能让设备在关键时刻稳住结果?下面从原理到选型、从现场安装到排障，系统讲透。

1. 为什么RTK对“天线”如此苛刻?

RTK的本质是用载波相位做差分。相位对“路径、延迟、反射”极敏感，稍有波动就会引起解算跳变。天线要完成三件事：

把右旋圆极化(RHCP)的GNSS信号尽可能“干净”地接收，并抑制左旋与低仰角反射;

让相位中心(APC)稳定，相对参考点(ARP)的**相位中心变化(PCV)**尽可能小、可标定;

为接收机提供高信噪比(SNR)且群时延一致的多频信号，降低周跳与多路径误差。

一句话：RTK精度，先由“好天线”打地基。

2. 工作原理与关键指标看什么?

极化方式：GNSS卫星发射RHCP，天线若对RHCP选择性强、对LHCP抑制好，能有效压多径。

相位中心(APC)与PCV：理想APC应与机械参考点(ARP)稳定、PCV小且可重复。高端测量天线会提供ANTEX(*.atx)校准文件。

轴比(Axial Ratio)：越低越好，尤其是低仰角下保持圆极化，有助抗多径。

方向图与增益：天顶高增益、低仰角不过分敏感，避免引入地面反射;整体图形应平滑无“瓣裂”。

带宽与群时延一致性：覆盖L1/L2/L5、B1/B2/B3、E1/E5等多频，且各频段群时延匹配，减少频间偏差。

抗干扰能力：前端窄带/带阻滤波、LNA线性度、强信号压制(如LTE/Wi-Fi)决定了在嘈杂电磁环境中的稳定性。

有源指标：LNA增益(常见28–40 dB)、噪声系数(<2 dB)、带内平坦度、驻波(VSWR≤2.0)与供电(5 V常见，TNC/N型接口多见)。

3. 频段与系统：尽量“多而真”

测绘级RTK建议至少支持：

GPS：L1/L2/L5(L2C/L5对抗电离层更好);

BDS：B1/B2/B3(B1C/B2a的新信号更稳);

Galileo：E1/E5a/E5b(E5双频提升抗噪与解算稳态);

GLONASS：G1/G2(频点分散，天线应保持足够带宽);

QZSS：在东亚地区有明显可用性提升;

SBAS与L-Band PPP：对需要混合PPP/RTK模式的用户有帮助。

频段越全，天线的群时延一致性与隔离度越考验设计。只追“频段列表”没意义，要看频间一致性与标定文件。

4. 典型结构与形态如何选?

微带贴片(带地板)：体积小、重量轻，广泛用于手持/背包/车载。若地板足够大且设计良好，性价比高。

四臂螺旋/螺旋阵列：极化纯度好，低仰角表现优，常见于无人机与机控。

扼流圈(Choke-Ring)：多层金属环抑制地面反射，多路径性能极强，是基准站/连续运行参考站(CORS)首选。

有源天线：在辐射单元之后集成SAW/LC滤波+LNA，提升系统噪声性能;但要防近端饱和与互调。

抗干扰(抗欺骗/抗压制)天线：带CRPA/抗干扰阵列或陷波器设计，适合电磁环境复杂的港口、机场、矿区与城市峡谷。

5. 抗多径与低仰角能力，从结构上“治根”

大直径地板或扼流圈：把近地反射“挡回去”;

低仰角方向图抑制：不过度放大地面反射贡献;

优质辐射单元与馈电网络：保证相位面平滑、PCV可控;

高质量径向罩(Radome)：兼顾防水/抗紫外且不引入额外群时延;

安装基座：与金属基座/桅杆相容性好，避免“二次反射”。

做不到“环境理想”，就让天线本体尽可能“反射不理想”。

6. 不同场景的选型思路

A. 基站/连续站

首选扼流圈+多频，有ANTEX、温度漂移小;

接口N/TNC，支持雷击浪涌保护与接地系统。

B. 测量型移动站(背包/棱镜杆)

轻量级多频贴片/小型螺旋，APC稳定、PCV小;

与手簿/电台配合，支持倾斜传感器(若集成在杆头)不被天线磁性干扰。

C. 设备机控/农机

坚固耐候，抗震;方向图均匀，低仰角可用提升田间/矿区可用率;

线缆走向与司机室、液压系统远离强干扰源。

D. 无人机RTK/PPK

低质量低风阻螺旋/贴片，重量与安装高度权衡;

支持E5/L5优先，动态姿态下PCV稳定更关键。

E. 形变监测/桥梁/边坡

长期户外、温漂小、抗水汽;必须有个性化校准文件并保持一致安装基准。

7. 安装：决定成败的“最后一米”

基准点：

桅杆垂直、法兰刚性好，天线中心与基准标志重合;

顶部无遮挡，离金属物、墙面与强反射面>1.5–2 m;

接地：独立接地极+等电位连接;同轴上串联防雷器(直流通/避雷放电)。

同轴线：

选低损耗电缆(如LMR-400级别)，长度尽量短;

接头统一TNC/N，压接工艺标准化，做好防水胶+热缩管;

电缆走管远离电机、变频器、功放类强干扰源。

移动站：

杆头同心，ARP到杆尺零点要量准;

背包/车顶安装要保证天线面水平，避免偏置引入。

8. 与接收机“对频对相”：别忘了数据侧的配合

导入天线ANTEX/ATX文件，使接收机或后处理正确应用PCO/PCV;

统一基站与流动站的天线类型与ARP定义(天线底面、螺纹面或安装基准面);

RTK链路(RTCM3.x)保持多频观测输出：GPS/GLO/GAL/BDS的相位+伪距;

若混合PPP-RTK，确认L-Band路径与天线带宽匹配;

关注接收机载波锁定、相位噪声、周跳计数与低仰角截断角设置(通常建议≥10–15°)。

9. 干扰与欺骗：现场“看不见”的敌人

移动通信邻频：在5G、4G基站附近，前端可能饱和;优选带窄带滤波/陷波的有源天线或外置滤波器;

电火花/变频器：矿山/工地常见，布线远离、加屏蔽;

恶意欺骗/压制：重要场景(港口/机场)考虑**抗干扰阵列(CRPA)**或多传感融合(IMU/里程计)做鲁棒性。

诊断手段：SNR/MP指数异常波动、方位/仰角相关跳变、多星座同频同时劣化，优先排查干扰而非“换机”。

10. 现场验收与日常维护

验收：

开阔场清空高反射物，记录2–4小时原始观测;

看SNR曲线是否平滑、低仰角无异常扇瓣;

检查PCO/PCV应用是否一致(基/流设置同口径);

拉已知基线做对比，固定率、RMS、残差应达标。

维护：

半年复查接头防水、紧固与接地电阻;

雷雨季节后做一次外观与浪涌保护器检测;

径向罩老化开裂及时更换;

固件/天线库(ATX)与接收机保持更新一致。

11. 常见误区与快速排障

“只换接收机不换天线”：PCV大的旧天线会拖后腿;

“地板越小越灵活”：小地板易放大多径，移动端也建议合理地板直径;

“线缆越长无所谓”：长线导致增益预算不足，LNA饱和或噪声上升;

“杆子装歪点没关系”：APC偏移→基线解算飘;

“解算不稳就加阈值”：先看干扰与多径，别用算法掩盖硬件问题。

三步排障法：

环境：临时移到屋顶开阔处看是否恢复;

链路：换短线、检查防雷器和接头损耗;

参数：统一天线类型/ATX、升高截断角、暂时屏蔽问题频段验证。

12. 采购与实施清单

天线类型与频段：GPS L1/L2/L5，BDS B1/B2/B3，GAL E1/E5a/E5b，GLO G1/G2;

指标门槛：轴比≤3 dB(低仰角更优)、PCV标定文件、LNA增益≥28 dB、噪声系数≤2 dB、VSWR≤2.0;

结构与耐候：IP67/68，-40～+65 ℃，抗紫外径向罩;

接口与供电：TNC/N，+5 V直流馈电，浪涌保护;

配件：合规低损耗电缆、抱箍/法兰、接地线与防雷器、安装工具包;

文档：出厂校准、ATX文件、安装与ARP定义说明、质保与售后响应SLA。

13. 典型落地案例：桥梁监测站的“毫米级坚持”

某跨江大桥布设形变监测网：每个监测桩安装扼流圈多频测量天线，地板直径≥300 mm，N型接口+LMR-400电缆+双级防雷，独立接地电阻<4 Ω。导入厂家ANTEX文件统一PCO/PCV，基线解算采用GPS/BDS/GAL多频组合。投运后在台风季依然保持>95%固定率，位移日波动RMS降低到0.8–1.2 mm。数据对比显示，更换为普通小贴片天线的对照点固定率下降近20%，低仰角残差明显上升。结论很直观：好天线=稳定的毫米级时间序列。