GPS-antennes ydeevne
En GPS-antennes ydeevne påvirkes primært af følgende faktorer:
1. Keramisk plade: Kvaliteten af det keramiske pulver og sintringsprocessen påvirker dets ydeevne direkte. Almindeligt tilgængelige keramiske chips på markedet omfatter størrelser som 25x25, 18x18, 15x15 og 12x12 mm. Et større keramisk pladeareal resulterer i en højere dielektrisk konstant, resonansfrekvens og forbedret modtagelse. Keramiske chips er overvejende designet i et kvadratisk format for at sikre, at resonans i XY-retningerne er næsten identisk, hvorved der opnås ensartet satellitsignalopsamling.
2. Sølvbelægning: Sølvbelægningen på den keramiske antenneoverflade kan påvirke antennens resonansfrekvens. Ideelt set bør frekvensen af en GPS keramisk chip nøjagtigt justeres med 1575,42 MHz; denne frekvens er dog meget følsom over for miljøfaktorer, især når den er integreret i en enhed. For at opretholde frekvensen på 1575,42 MHz kan det være nødvendigt at justere sølvbelægningsformen. Derfor bør producenter af GPS-enheder arbejde tæt sammen med antenneleverandører og levere komplette enhedsprøver til testformål.
3. Feed Point: Den keramiske antenne modtager resonanssignaler gennem feed point og sender dem til backend. På grund af det positive reaktanstilpasningskrav for antennen er fødepunktet typisk ikke centreret, men lidt forskudt i XY-retningerne. Denne impedanstilpasningsteknik er ligetil og omkostningseffektiv. En antenne med en enkelt-akset offset betegnes som en enkelt-forspændt antenne, mens en med forskydninger i begge akser er kendt som en dobbelt-forspændt antenne.
4. Forstærkningskredsløb: Formen og arealet af PCB'et, der understøtter den keramiske antenne, er afgørende. I betragtning af egenskaberne ved GPS-signaler, der reflekteres fra jorden, optimerer et 7 cm x 7 cm uafbrudt jordplan ydeevnen af en patch-antenne. På trods af begrænsninger pålagt af strukturel æstetik og andre faktorer, er det tilrådeligt at opretholde en væsentlig og ensartet formet jordplan. Forstærkningen af forstærkerkredsløbet skal være kompatibel med forstærkningen af backend Low Noise Amplifier (LNA). For eksempel foreskriver GSC3F-chipsættet fra SiRF, at den samlede forstærkning før signalinput ikke bør overstige 29 dB for at forhindre signalmætning og selv-excitering.
Fire nøgleparametre definerer GPS-antenner: Gain, Voltage Standing Wave Ratio (VSWR), Noise Figure og Axial Ratio. Især er det aksiale forhold en kritisk målestok for at vurdere retningskonsistensen af signalforstærkning på tværs af hele enheden. Da satellitter er tilfældigt fordelt over den halvkugleformede himmel, er det vigtigt at sikre, at antennen udviser sammenlignelig følsomhed i alle retninger. Det aksiale forhold er påvirket af antennens ydeevne, fysiske struktur, interne kredsløb og elektromagnetisk interferens (EMI).
