Rendimiento de la antena GPS
El rendimiento de una antena GPS está influenciada principalmente por los siguientes factores:
1. Hoja de cerámica: la calidad del polvo de cerámica y el proceso de sinterización afectan directamente su rendimiento. Los chips de cerámica comúnmente disponibles en el mercado incluyen tamaños como 25x25, 18x18, 15x15 y 12x12 mm. Un área de lámina de cerámica más grande da como resultado una mayor constante dieléctrica, frecuencia de resonancia y una recepción mejorada. Los chips de cerámica se diseñan predominantemente en un formato cuadrado para garantizar que la resonancia en las direcciones XY sea casi idéntica, lo que logran la adquisición uniforme de señal de satélite.
2. Recubrimiento de plata: el recubrimiento de plata en la superficie de la antena cerámica puede influir en la frecuencia de resonancia de la antena. Idealmente, la frecuencia de un chip de cerámica GPS debe alinearse con precisión con 1575.42 MHz; Sin embargo, esta frecuencia es altamente susceptible a factores ambientales, particularmente cuando se integran en un dispositivo. Para mantener la frecuencia a 1575.42 MHz, pueden ser necesarios ajustes a la forma de recubrimiento de plata. En consecuencia, los fabricantes de dispositivos GPS deben colaborar estrechamente con los proveedores de antenas y proporcionar muestras completas de dispositivos para fines de prueba.
3. Punto de alimentación: la antena cerámica recibe señales resonantes a través del punto de alimentación y las transmite al backend. Debido al requisito de coincidencia de reactancia positiva de la antena, el punto de alimentación generalmente no está centrado pero ligeramente compensado en las direcciones XY. Esta técnica de coincidencia de impedancia es directa y rentable. Una antena con un desplazamiento de eje único se conoce como una antena de sesgo único, mientras que una con compensaciones en ambos ejes se conoce como una antena de doble polarización.
4. Circuito de amplificación: la forma y el área de la PCB que soporta la antena cerámica son cruciales. Dadas las características de las señales GPS que se reflejan en el suelo, un plano de tierra ininterrumpido de 7 cm x 7 cm optimiza el rendimiento de una antena de parche. A pesar de las restricciones impuestas por la estética estructural y otros factores, es aconsejable mantener un plano de tierra sustancial y de forma uniforme. La ganancia del circuito amplificador debe ser compatible con la ganancia del amplificador de ruido bajo de backend (LNA). Por ejemplo, el chipset GSC3F de SIRF estipula que la ganancia total antes de la entrada de señal no debe exceder los 29 dB para evitar la saturación de la señal y la autoexcitación.
Cuatro parámetros clave definen las antenas GPS: ganancia, relación de onda estacionaria de voltaje (VSWR), figura de ruido y relación axial. En particular, la relación axial es una métrica crítica para evaluar la consistencia direccional de la ganancia de la señal en todo el dispositivo. Como los satélites se distribuyen al azar a través del cielo hemisférico, es esencial garantizar que la antena exhiba una sensibilidad comparable en todas las direcciones. La relación axial está influenciada por el rendimiento de la antena, la estructura física, los circuitos internos e interferencia electromagnética (EMI).
