أداء هوائي GPS
يتأثر أداء هوائي GPS بشكل أساسي بالعوامل التالية:
1. لوح السيراميك: تؤثر جودة مسحوق السيراميك وعملية التلبيد بشكل مباشر على أدائه. تشتمل رقائق السيراميك المتوفرة بشكل شائع في السوق على أحجام مثل 25x25، و18x18، و15x15، و12x12 ملم. تؤدي مساحة لوح السيراميك الأكبر إلى ارتفاع ثابت العزل الكهربائي وتردد الرنين وتحسين الاستقبال. تم تصميم رقائق السيراميك في الغالب على شكل مربع لضمان أن يكون الرنين في اتجاهات XY متطابقًا تقريبًا، وبالتالي تحقيق الحصول على إشارة القمر الصناعي بشكل موحد.
2. طلاء الفضة: يمكن أن يؤثر الطلاء الفضي الموجود على سطح الهوائي الخزفي على تردد رنين الهوائي. من الناحية المثالية، يجب أن يتوافق تردد شريحة السيراميك الخاصة بنظام تحديد المواقع العالمي (GPS) بدقة مع 1575.42 ميجاهرتز؛ ومع ذلك، فإن هذا التردد شديد التأثر بالعوامل البيئية، خاصة عند دمجه في الجهاز. للحفاظ على التردد عند 1575.42 ميجاهرتز، قد يكون من الضروري إجراء تعديلات على شكل الطلاء الفضي. وبالتالي، ينبغي لمصنعي أجهزة GPS أن يتعاونوا بشكل وثيق مع موردي الهوائيات وأن يقدموا عينات كاملة من الأجهزة لأغراض الاختبار.
3. نقطة التغذية: يستقبل الهوائي الخزفي إشارات الرنين من خلال نقطة التغذية وينقلها إلى الواجهة الخلفية. نظرًا لمتطلبات مطابقة المفاعلة الإيجابية للهوائي، عادةً لا تكون نقطة التغذية مركزية ولكن يتم إزاحتها قليلاً في اتجاهات XY. تعتبر تقنية مطابقة المعاوقة هذه واضحة وفعالة من حيث التكلفة. ويشار إلى الهوائي ذو الإزاحة أحادية المحور على أنه هوائي أحادي الانحياز، في حين يُعرف الهوائي الذي يحتوي على إزاحات في كلا المحورين بالهوائي المزدوج الانحياز.
4. دائرة التضخيم: يعد شكل ومساحة PCB التي تدعم الهوائي الخزفي أمرًا بالغ الأهمية. ونظرًا لخصائص إشارات GPS المنعكسة عن الأرض، فإن المستوى الأرضي غير المنقطع مقاس 7 سم × 7 سم يعمل على تحسين أداء هوائي التصحيح. على الرغم من القيود التي تفرضها الجماليات الهيكلية وعوامل أخرى، فمن المستحسن الحفاظ على مستوى أرضي كبير وموحد الشكل. يجب أن يكون كسب دائرة مكبر الصوت متوافقًا مع كسب مكبر الصوت منخفض الضوضاء (LNA) الخلفي. على سبيل المثال، تنص مجموعة شرائح GSC3F من SiRF على أن إجمالي الكسب قبل إدخال الإشارة يجب ألا يتجاوز 29 ديسيبل لمنع تشبع الإشارة والإثارة الذاتية.
تحدد أربع معلمات رئيسية هوائيات نظام تحديد المواقع العالمي (GPS): الكسب، ونسبة الموجة الدائمة للجهد (VSWR)، وشكل الضوضاء، والنسبة المحورية. والجدير بالذكر أن النسبة المحورية هي مقياس حاسم لتقييم الاتساق الاتجاهي لكسب الإشارة عبر الجهاز بأكمله. وبما أن الأقمار الصناعية يتم توزيعها بشكل عشوائي عبر السماء النصف كروية، فمن الضروري التأكد من أن الهوائي يظهر حساسية قابلة للمقارنة في جميع الاتجاهات. تتأثر النسبة المحورية بأداء الهوائي والبنية المادية والدوائر الداخلية والتداخل الكهرومغناطيسي (EMI).
