آنتن جی پی اس

عملکرد آنتن جی‌پی‌اس

عملکرد آنتن جی‌پی‌اس عمدتاً تحت تأثیر عوامل زیر است:

1. ورق سرامیکی: کیفیت پودر سرامیک و فرآیند پخت مستقیماً بر عملکرد آن تأثیر می‌گذارد. تراشه‌های سرامیکی معمولی موجود در بازار شامل اندازه‌هایی مانند ۲۵×۲۵، ۱۸×۱۸، ۱۵×۱۵ و ۱۲×۱۲ میلی‌متر است. سطح ورق سرامیکی بزرگتر منجر به ثابت دی الکتریک بالاتر، فرکانس تشدید و دریافت بهتر می شود. تراشه‌های سرامیکی عمدتاً در قالب مربع طراحی می‌شوند تا اطمینان حاصل شود که تشدید در جهت‌های XY تقریباً یکسان است و در نتیجه به سیگنال ماهواره‌ای یکنواخت می‌رسد.

2. پوشش نقره ای: پوشش نقره روی سطح آنتن سرامیکی می تواند بر فرکانس تشدید آنتن تأثیر بگذارد. در حالت ایده آل، فرکانس یک تراشه سرامیکی GPS باید دقیقاً با 1575.42 مگاهرتز هماهنگ شود. با این حال، این فرکانس به شدت در برابر عوامل محیطی حساس است، به ویژه زمانی که در یک دستگاه یکپارچه شود. برای حفظ فرکانس در 1575.42 مگاهرتز، ممکن است تنظیماتی در شکل پوشش نقره ای لازم باشد. در نتیجه، سازندگان دستگاه های GPS باید با تامین کنندگان آنتن همکاری نزدیک داشته باشند و نمونه های کامل دستگاه را برای اهداف آزمایشی ارائه دهند.

3. نقطه تغذیه: آنتن سرامیکی سیگنال های تشدید را از طریق نقطه تغذیه دریافت می کند و آنها را به باطن ارسال می کند. با توجه به نیاز تطبیق راکتانس مثبت آنتن، نقطه تغذیه معمولاً در مرکز نیست اما کمی در جهت XY منحرف می شود. این تکنیک تطبیق امپدانس ساده و مقرون به صرفه است. آنتن با آفست تک محور به عنوان آنتن تک بایاس نامیده می شود، در حالی که آنتن با آفست در هر دو محور به عنوان آنتن دو بایاس شناخته می شود.

4. مدار تقویت: شکل و مساحت PCB که از آنتن سرامیکی پشتیبانی می کند بسیار مهم است. با توجه به ویژگی‌های سیگنال‌های GPS که از زمین منعکس می‌شوند، یک صفحه زمین بدون وقفه 7 سانتی‌متر در 7 سانتی‌متر، عملکرد یک آنتن پچ را بهینه می‌کند. علیرغم محدودیت های تحمیل شده توسط زیبایی شناسی سازه و سایر عوامل، حفظ یک صفحه زمین قابل توجه و یکنواخت توصیه می شود. بهره مدار تقویت کننده باید با بهره تقویت کننده با نویز کم (LNA) سازگار باشد. به عنوان مثال، چیپست GSC3F از SiRF تصریح می کند که بهره کل قبل از ورودی سیگنال نباید از 29 دسی بل تجاوز کند تا از اشباع سیگنال و خود تحریکی جلوگیری شود.

چهار پارامتر کلیدی آنتن‌های GPS را تعریف می‌کنند: بهره، نسبت موج ایستاده ولتاژ (VSWR)، شکل نویز و نسبت محوری. قابل ذکر است، نسبت محوری یک معیار مهم برای ارزیابی ثبات جهتی افزایش سیگنال در کل دستگاه است. از آنجایی که ماهواره ها به طور تصادفی در سراسر آسمان نیمکره توزیع می شوند، اطمینان از اینکه آنتن حساسیت قابل مقایسه ای را در همه جهات نشان می دهد ضروری است. نسبت محوری تحت تأثیر عملکرد آنتن، ساختار فیزیکی، مدار داخلی و تداخل الکترومغناطیسی (EMI) است.