Απόδοση κεραίας GPS
Η απόδοση μιας κεραίας GPS επηρεάζεται κυρίως από τους ακόλουθους παράγοντες:
1. Κεραμικό φύλλο: Η ποιότητα της κεραμικής σκόνης και η διαδικασία πυροσυσσωμάτωσης επηρεάζουν άμεσα την απόδοσή της. Τα συνήθως διαθέσιμα κεραμικά τσιπ στην αγορά περιλαμβάνουν μεγέθη όπως 25x25, 18x18, 15x15 και 12x12 mm. Μια μεγαλύτερη επιφάνεια κεραμικού φύλλου έχει ως αποτέλεσμα υψηλότερη διηλεκτρική σταθερά, συχνότητα συντονισμού και βελτιωμένη λήψη. Τα κεραμικά τσιπ σχεδιάζονται κυρίως σε τετράγωνη μορφή για να διασφαλίζουν ότι ο συντονισμός στις κατευθύνσεις XY είναι σχεδόν πανομοιότυπος, επιτυγχάνοντας έτσι ομοιόμορφη λήψη δορυφορικού σήματος.
2. Επικάλυψη αργύρου: Η επίστρωση αργύρου στην κεραμική επιφάνεια της κεραίας μπορεί να επηρεάσει τη συχνότητα συντονισμού της κεραίας. Στην ιδανική περίπτωση, η συχνότητα ενός κεραμικού τσιπ GPS θα πρέπει να ευθυγραμμίζεται με ακρίβεια με τα 1575,42 MHz. Ωστόσο, αυτή η συχνότητα είναι πολύ ευαίσθητη σε περιβαλλοντικούς παράγοντες, ιδιαίτερα όταν είναι ενσωματωμένη σε μια συσκευή. Για να διατηρηθεί η συχνότητα στα 1575,42 MHz, ενδέχεται να απαιτούνται προσαρμογές στο σχήμα της επίστρωσης αργύρου. Κατά συνέπεια, οι κατασκευαστές συσκευών GPS θα πρέπει να συνεργάζονται στενά με τους προμηθευτές κεραιών και να παρέχουν πλήρη δείγματα συσκευών για σκοπούς δοκιμής.
3. Σημείο τροφοδοσίας: Η κεραμική κεραία λαμβάνει ηχητικά σήματα μέσω του σημείου τροφοδοσίας και τα μεταδίδει στο πίσω μέρος. Λόγω της απαίτησης αντιστοίχισης θετικής αντίδρασης της κεραίας, το σημείο τροφοδοσίας συνήθως δεν είναι κεντραρισμένο αλλά ελαφρώς μετατοπισμένο στις κατευθύνσεις XY. Αυτή η τεχνική αντιστοίχισης σύνθετης αντίστασης είναι απλή και οικονομικά αποδοτική. Μια κεραία με μετατόπιση μονού άξονα αναφέρεται ως κεραία μονής πόλωσης, ενώ μια κεραία με μετατόπιση και στους δύο άξονες είναι γνωστή ως κεραία διπλής πόλωσης.
4. Κύκλωμα ενίσχυσης: Το σχήμα και η περιοχή του PCB που υποστηρίζει την κεραμική κεραία είναι καθοριστικής σημασίας. Δεδομένων των χαρακτηριστικών των σημάτων GPS που αντανακλώνται από το έδαφος, ένα επίπεδο γείωσης 7 cm x 7 cm χωρίς διακοπές βελτιστοποιεί την απόδοση μιας κεραίας patch. Παρά τους περιορισμούς που επιβάλλονται από τη δομική αισθητική και άλλους παράγοντες, συνιστάται η διατήρηση ενός ουσιαστικού και ομοιόμορφου διαμορφωμένου επιπέδου γείωσης. Το κέρδος του κυκλώματος του ενισχυτή πρέπει να είναι συμβατό με το κέρδος του ενισχυτή χαμηλού θορύβου (LNA). Για παράδειγμα, το chipset GSC3F από το SiRF ορίζει ότι το συνολικό κέρδος πριν από την είσοδο σήματος δεν πρέπει να υπερβαίνει τα 29 dB για να αποφευχθεί ο κορεσμός του σήματος και η αυτοδιέγερση.
Τέσσερις βασικές παράμετροι ορίζουν τις κεραίες GPS: Gain, Voltage Standing Wave Ratio (VSWR), Noise Figure και Axial Ratio. Συγκεκριμένα, ο αξονικός λόγος είναι μια κρίσιμη μέτρηση για την αξιολόγηση της κατευθυντικής συνέπειας του κέρδους σήματος σε ολόκληρη τη συσκευή. Καθώς οι δορυφόροι κατανέμονται τυχαία στον ημισφαιρικό ουρανό, είναι απαραίτητο να διασφαλίζεται ότι η κεραία παρουσιάζει παρόμοια ευαισθησία προς όλες τις κατευθύνσεις. Η αξονική αναλογία επηρεάζεται από την απόδοση της κεραίας, τη φυσική δομή, το εσωτερικό κύκλωμα και την ηλεκτρομαγνητική παρεμβολή (EMI).
