ביצועים של אנטנת GPS
הביצועים של אנטנת GPS מושפעים בעיקר מהגורמים הבאים:
1. יריעת קרמיקה: איכות האבקה הקרמית ותהליך הסינטרינג משפיעים ישירות על הביצועים שלה. שבבי קרמיקה הנפוצים בשוק כוללים גדלים כגון 25x25, 18x18, 15x15 ו-12x12 מ'מ. שטח יריעת קרמיקה גדול יותר מביא לקבוע דיאלקטרי גבוה יותר, תדר תהודה וקליטה משופרת. שבבים קרמיים מתוכננים בעיקר בפורמט מרובע כדי להבטיח שהתהודה בכיווני XY תהיה כמעט זהה, ובכך משיגים רכישת אותות לוויינית אחידה.
2. ציפוי כסף: ציפוי הכסף על משטח האנטנה הקרמית יכול להשפיע על תדר התהודה של האנטנה. באופן אידיאלי, התדר של שבב קרמי GPS צריך להתיישר בדיוק עם 1575.42 מגה-הרץ; עם זאת, תדר זה רגיש מאוד לגורמים סביבתיים, במיוחד כאשר הוא משולב במכשיר. כדי לשמור על התדר ב-1575.42 מגה-הרץ, ייתכן שיהיה צורך בהתאמות לצורת ציפוי הכסף. כתוצאה מכך, יצרני מכשירי GPS צריכים לשתף פעולה באופן הדוק עם ספקי אנטנות ולספק דוגמאות מכשירים מלאים למטרות בדיקה.
3. נקודת הזנה: האנטנה הקרמית קולטת אותות תהודה דרך נקודת ההזנה ומשדרת אותם לקצה האחורי. בשל דרישת התאמת התגובה החיובית של האנטנה, נקודת ההזנה בדרך כלל אינה ממורכזת אלא מעט מאופקת בכיווני XY. טכניקת התאמת עכבה זו פשוטה וחסכונית. אנטנה עם היסט חד ציר מכונה אנטנה מוטה יחידה, בעוד שאנטנה עם היסט בשני הצירים מכונה אנטנה מוטה כפולה.
4. מעגל הגברה: הצורה והשטח של ה-PCB התומך באנטנה הקרמית הם קריטיים. בהתחשב במאפיינים של אותות GPS המשתקפים מהקרקע, מטוס הארקה ללא הפרעה בגודל 7 ס'מ על 7 ס'מ מייעל את הביצועים של אנטנת תיקון. למרות אילוצים המוטלים על ידי אסתטיקה מבנית וגורמים אחרים, רצוי לשמור על מישור קרקע משמעותי ואחיד. ההגבר של מעגל המגבר חייב להיות תואם להגבר של מגבר הרעש הנמוך האחורי (LNA). לדוגמה, ערכת השבבים GSC3F מבית SiRF קובעת שההגבר הכולל לפני כניסת האות לא יעלה על 29 dB כדי למנוע רוויה אות ועירור עצמי.
ארבעה פרמטרים מרכזיים מגדירים אנטנות GPS: רווח, יחס גל עומד מתח (VSWR), איור רעש ויחס צירי. יש לציין שהיחס הצירי הוא מדד קריטי להערכת העקביות הכיוונית של רווח האות על פני המכשיר כולו. מכיוון שלוויינים מפוזרים באופן אקראי על פני השמים חצי הכדור, הבטחת האנטנה מציגה רגישות דומה בכל הכיוונים היא חיונית. היחס הצירי מושפע מביצועי האנטנה, המבנה הפיזי, המעגלים הפנימיים וההפרעות האלקטרומגנטיות (EMI).
