Výkon antény GPS
Výkon antény GPS je primárně ovlivněn následujícími faktory:
1. Keramický plech: Kvalita keramického prášku a proces slinování přímo ovlivňují jeho výkon. Běžně dostupné keramické čipy na trhu zahrnují velikosti jako 25x25, 18x18, 15x15 a 12x12 mm. Větší plocha keramického plechu má za následek vyšší dielektrickou konstantu, rezonanční frekvenci a lepší příjem. Keramické čipy jsou převážně navrženy ve čtvercovém formátu, aby bylo zajištěno, že rezonance ve směrech XY je téměř identická, čímž se dosáhne jednotného příjmu satelitního signálu.
2. Stříbrný povlak: Stříbrný povlak na povrchu keramické antény může ovlivnit rezonanční frekvenci antény. V ideálním případě by frekvence keramického čipu GPS měla přesně odpovídat 1575,42 MHz; tato frekvence je však vysoce citlivá na faktory prostředí, zejména pokud je integrována do zařízení. Pro udržení frekvence na 1575,42 MHz může být nutné upravit tvar stříbrného povlaku. V důsledku toho by měli výrobci zařízení GPS úzce spolupracovat s dodavateli antén a poskytovat kompletní vzorky zařízení pro účely testování.
3. Napájecí bod: Keramická anténa přijímá rezonanční signály přes napájecí bod a vysílá je do backendu. Vzhledem k požadavku na přizpůsobení kladné reaktance antény není napájecí bod obvykle vystředěn, ale mírně posunut ve směrech XY. Tato technika přizpůsobení impedance je přímočará a nákladově efektivní. Anténa s jednoosým offsetem se označuje jako jednoosá anténa, zatímco anténa s offsety v obou osách je známá jako anténa s dvojitým předpětím.
4. Zesilovací obvod: Rozhodující je tvar a plocha PCB nesoucí keramickou anténu. Vzhledem k vlastnostem signálů GPS odrážejících se od země optimalizuje nepřerušovaná zemní plocha 7 cm x 7 cm výkon patch antény. Navzdory omezením způsobeným estetikou konstrukce a dalšími faktory se doporučuje udržovat podstatnou a jednotně tvarovanou základní rovinu. Zesílení obvodu zesilovače musí být kompatibilní se ziskem koncového zesilovače s nízkým šumem (LNA). Například čipová sada GSC3F od SiRF stanoví, že celkový zisk před vstupem signálu by neměl překročit 29 dB, aby se zabránilo saturaci signálu a samobuzení.
Antény GPS definují čtyři klíčové parametry: zisk, poměr stojatých vln (VSWR), šumové číslo a axiální poměr. Zejména axiální poměr je kritickou metrikou pro posouzení směrové konzistence zesílení signálu v celém zařízení. Vzhledem k tomu, že satelity jsou náhodně rozmístěny po polokulové obloze, je nezbytné zajistit, aby anténa vykazovala srovnatelnou citlivost ve všech směrech. Axiální poměr je ovlivněn výkonem antény, fyzickou strukturou, vnitřním obvodem a elektromagnetickým rušením (EMI).
