去年底，業(yè)界對于2007年GSP手機(jī)市場的表現(xiàn)寄予了極大的希望，然而時間過大半，GPS手機(jī)市場的表現(xiàn)并不如意，出貨量大大低于人們的預(yù)期，有業(yè)內(nèi)人士指出上半年GPS手機(jī)月出貨量不過2萬臺。這里，對這種不景氣現(xiàn)象需要負(fù)很大責(zé)任的可以說是那些GPS手機(jī)設(shè)計服務(wù)公司。 “在中國，功能手機(jī)（Feature Phone）的設(shè)計周期非常短，但這對于帶GPS的功能手機(jī)是不可行的。為了追求快速上市，一些手機(jī)設(shè)計公司甚至僅用85天的設(shè)計周期就推出一部GPS功能手機(jī)，并且為了省成本，他們通常直接采用GPS芯片組來設(shè)計，這么短的設(shè)計周期對于采用GPS芯片組來說是絕對不夠的。在歐洲，采用芯片組的GPS手機(jī)的設(shè)計周期通常是12-18個月，而模塊解決方案也要3-4個月，因為GPS一種低噪射頻技術(shù)，完全不同于以往手機(jī)廠商對射頻技術(shù)的理解?！睔W洲著名的GPS模塊廠商Fastrax公司總裁兼CEO Taneli Tuurnala對《國際電子商情》記者說道，“因為這里頭對EMI的控制和正確的天線設(shè)計是設(shè)計公司面臨的最大挑戰(zhàn)，他們經(jīng)常采用一些應(yīng)付傳統(tǒng)射頻信號的辦法來應(yīng)付GSP手機(jī)的EMI，這是一個大大的錯誤。最關(guān)鍵的問題是他們不知道GPS手機(jī)的EMI干擾主要來自于內(nèi)部CPU總線和Memory總線的干擾，而不是外部干擾。前者的干擾可降低信號水平10-20dB，而外部其它無線電子系統(tǒng)干擾僅會使信噪比丟失2dB左右?！?

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Taneli Tuurnala繼續(xù)指出：“這樣的結(jié)果是導(dǎo)致上市的GPS手機(jī)性能大大下降，有些GPS手機(jī)的信號水平可能低至30dBHz，這是GPS能夠解碼來自衛(wèi)星數(shù)據(jù)的極限信號水平，導(dǎo)致可用的衛(wèi)星較少和信號噪聲增大。用戶對此的感受是啟動時間(TTFF)很長，總體性能極差，如位置跳動或速度漂移，更壞的情況是根本無法定位。在建筑和高架路遮擋信號的城市地區(qū)，這個問題尤其嚴(yán)重。這些都大大地破壞了GPS手機(jī)的名聲，導(dǎo)致中國市場推廣出現(xiàn)障礙。而在全球市場，GPS終端的增長都非常迅速，每年平均增長30%以上?！? 他向《國際電子商情》詳細(xì)解釋道，GPS可以獲得的最佳信號水平是55dBHz左右，糟糕的天線選擇可以輕易地導(dǎo)致這個水平下降10dB。隨著手持設(shè)備變得越來越小，特別是一些功能手機(jī)，這導(dǎo)致天線集成變得更加困難，因此設(shè)計公司通常會選擇更小尺寸的天線。大多數(shù)常用的天線是GPS片狀天線，因為它們相對容易調(diào)諧，性能較好。有關(guān)片狀天線的經(jīng)驗是越大越好，不僅是指器件本身，還有器件下面的地平面。沒有比70x70mm地平面上安裝25x25mm的片狀器件更好的了，但這顯然不是便攜式設(shè)備的可行選擇，因此必須選擇更小的天線。因此，不少設(shè)計公司選擇在10x10mm地平面上安裝10x10mm片狀天線，這種天線雖然小巧便利，但總損耗將達(dá)10dB左右，從而使最大SNR降到只有40dBHz。 “設(shè)計公司犯的另一個錯誤是糟糕的EMI設(shè)計，這使得GPS信號水平再下降10-20dB?！?Taneli Tuurnala指出?！耙粋€令手機(jī)設(shè)計公司疑惑的問題的是，他們在測試EMI噪聲時已低于任何EMC規(guī)范要求的指標(biāo)，但此EMI仍足夠干擾GPS信號?！彼M(jìn)一步解釋，“為什么會這樣呢？其實，這就是低噪信號工作的特點。因為EMI將增加GPS頻率上的噪聲電平，最終導(dǎo)致SNR降低。我要提醒大家的是，在GPS接收端根本無法減少EMI，必須在源頭對EMI進(jìn)行抑制。EMI進(jìn)入接收器有兩種方式，一種是傳導(dǎo)(通過導(dǎo)線)，一種是幅射(通過天線)。輻射的EMI通常更糟。便攜式設(shè)備中的幅射EMI一般在10-20dB之內(nèi)，它將降低同樣數(shù)值的信噪比。因此盡量減小EMI以保持良好的GPS性能至關(guān)重要?！? Tuurnala提示，在降低EMI上最常見的錯誤是設(shè)計師在PCB上分割地平面，使之變成一塊模擬地，一塊數(shù)字地，一塊射頻地等等。這是由于許多電子書藉如今仍在鼓勵使用獨立的地平面!“這完全是錯誤的。再也沒有比所有電子器件共用一個地平面更好的了。如果分割地平面，根據(jù)射頻對偶定理，地平面的開路處將作為小型天線幅射出噪聲?！彼貏e強(qiáng)調(diào)。 他們犯的另一個大錯誤是電子器件沒有屏蔽，這意味著器件本身將幅射噪聲?！皩⑺须娮悠骷糜谏漕l屏蔽罩內(nèi)可以很容易解決這個問題?！彼f。此外，EMI還有一個潛在源是導(dǎo)線，例如揚聲器和麥克風(fēng)的導(dǎo)線，它們同樣會象天線一樣幅射EMI。好的建議是在這些導(dǎo)線上增加18pF的去耦電容。 最后他提示，對于中國市場，很多設(shè)計公司都是在功能手機(jī)上集成GPS功能，而在功能手機(jī)的私有操作系統(tǒng)上集成地圖軟件要比在基于開放式操作系統(tǒng)(如Windows Mobile, Symbian, Linux)的智能手機(jī)上集成地圖軟件遇到大得多的困難。他解釋，雖然GPS接收器產(chǎn)生的NMEA數(shù)據(jù)占用主CPU非常小的資源，但測繪軟件可能占用大量CPU資源包括路線計算和語音指南等功能。 “Fastrax可以幫助手機(jī)設(shè)計公司定位產(chǎn)生EMI的源頭，并將它降低到接近零，并且，我們有專門的工程設(shè)計部門幫助手機(jī)廠商設(shè)計GPS天線，在減小天線尺寸的同時，僅將信號水平下降2dB?！盩uurnala向《國際電子商情》讀者表示，F(xiàn)astrax擁有測量設(shè)備，可以用于確定EMI的來源，然后提出矯正措施，這通常意味著需要重新設(shè)計PCB。因此，為了避免損失，我們希望客戶在設(shè)計早期比如圖紙階段就與我們合作，而不是已生產(chǎn)出PCB后，再分階段解決糟糕的HW/RF設(shè)計導(dǎo)致的EMI問題。 “作為Fastrax在中國的獨家代理和技術(shù)支持，我們可以為中國的手機(jī)客戶提供這方面的服務(wù)，比如將客戶的圖紙發(fā)到芬蘭去測試EMI。”銘之光電子技術(shù)（香港）有限公司總經(jīng)理楊軍向《國際電子商情》表示。據(jù)Tuurnala透露，F(xiàn)astrax之前曾與三顧電子有代理協(xié)議，但是今年3月已中止合作，現(xiàn)在是銘之光和ARW公司代理。

楊軍：現(xiàn)在中國大陸的GPS市場很像兩年前臺灣的GPS市場FEGesmc

Tuurnala表示，F(xiàn)astrax在歐洲是最大的GPS模塊廠商，他們的優(yōu)勢是不僅提供模塊，而且具有GPS定位軟件的原始算法，他們的IP向其它GPS芯片組廠商授權(quán)。 目前，F(xiàn)astrax的模塊有三個平臺，分別基于SiRF、索尼和uNav的芯片組，除了SiRF是自己的IP外，后兩者都是向它購買的IP?！拔覀冞€有一個優(yōu)勢是采用不同芯片組的模塊管腳兼容，這樣方便客戶有更多的選擇?！盩uurnala表示，同時，他們的模塊具有很高的集成度，手機(jī)廠商可以省去外圍的MCU和閃存的器件，為此節(jié)省的成本約為6-8美元?！拔覀儎倓偼瞥隽巳蚧赟iRF Star III芯片的最小模塊iTrax320接收器，特別適合于對尺寸要求嚴(yán)格的功能手機(jī)。Fastrax能提供端到端設(shè)計能力，從天線-RF-接收器，至嵌入GPS軟件再到SDK?！彼扔鞣Q：“我們的嵌入式GPS軟件開發(fā)套件——iSute，未來可能成為于GPS導(dǎo)航市場的Windows操作系統(tǒng)。我們還擁有內(nèi)部天線設(shè)計能力，包括一些專用天線設(shè)計，從環(huán)形天線(用于運動型手表)一直到螺旋天線(無線電探空儀應(yīng)用)?！? Tuurnala對全球的GPS市場前景充滿信心，特別是亞洲市場和歐洲市場。他分析說：“2005年以前是美國的GPS市場領(lǐng)先，但是那些系統(tǒng)主要是SOS應(yīng)用，并不是導(dǎo)航應(yīng)用，且高通的GPSone占了近90%的市場。未來全球GPS導(dǎo)航市場發(fā)展趨勢有兩個：一是手機(jī)的GPS發(fā)貨量會超過PND設(shè)備；另一個是亞洲與歐洲市場的發(fā)展速度會超過美國。 “其實，目前中國大陸的GPS市場就像是兩年前臺灣GPS市場的重現(xiàn)。”楊軍對《國際電子商情》記者說道。當(dāng)時，臺灣的很多設(shè)計公司都采用芯片組來設(shè)計手機(jī)，但后來遇到障礙都回歸到模塊方案。要知道，采用芯片組解決方案的測試也比較復(fù)雜。“我曾經(jīng)與一些GPS手機(jī)的設(shè)計公司聊過，他們?yōu)榱粟s時間，連最起碼的信噪比測試和云層測試都沒有做，就推出GPS手機(jī)。并且，他們往往設(shè)計出一款GPS手機(jī)后，會照搬到另一款手機(jī)上，這是完全錯誤的。因為，如果采用GPS芯片組設(shè)計手機(jī)，每一款機(jī)型都必須重新設(shè)計GPS板，不能直接搬到另一個機(jī)型上。而模塊就能解決很多這方面的敏感問題?！? 最后，Tuurnala指出：“走GPS芯片組設(shè)計路線的公司，都是有能力去做模塊的公司，比如TomTom和神達(dá)等，否則采用模塊更方便與安全?！?