Kinerja Antena GPS
Kinerja antena GPS terutama dipengaruhi oleh faktor-faktor berikut:
1. Lembaran Keramik: Kualitas bubuk keramik dan proses sintering berdampak langsung pada kinerjanya. Keripik keramik yang umum tersedia di pasaran antara lain ukuran 25x25, 18x18, 15x15, dan 12x12 mm. Area lembaran keramik yang lebih besar menghasilkan konstanta dielektrik, frekuensi resonansi, dan penerimaan yang lebih baik. Chip keramik sebagian besar dirancang dalam format persegi untuk memastikan bahwa resonansi pada arah XY hampir sama, sehingga mencapai perolehan sinyal satelit yang seragam.
2. Lapisan Perak: Lapisan perak pada permukaan antena keramik dapat mempengaruhi frekuensi resonansi antena. Idealnya, frekuensi chip keramik GPS harus tepat sejajar dengan 1575,42 MHz; namun, frekuensi ini sangat rentan terhadap faktor lingkungan, terutama bila diintegrasikan ke dalam perangkat. Untuk mempertahankan frekuensi pada 1575,42 MHz, penyesuaian bentuk lapisan perak mungkin diperlukan. Konsekuensinya, produsen perangkat GPS harus bekerja sama erat dengan pemasok antena dan menyediakan sampel perangkat lengkap untuk tujuan pengujian.
3. Titik Umpan: Antena keramik menerima sinyal resonansi melalui titik umpan dan mengirimkannya ke backend. Karena persyaratan pencocokan reaktansi positif antena, titik umpan biasanya tidak terpusat tetapi sedikit diimbangi dalam arah XY. Teknik pencocokan impedansi ini mudah dan hemat biaya. Antena dengan offset sumbu tunggal disebut sebagai antena bias tunggal, sedangkan antena dengan offset pada kedua sumbu disebut antena bias ganda.
4. Sirkuit Amplifikasi: Bentuk dan luas PCB yang menopang antena keramik sangat penting. Mengingat karakteristik sinyal GPS yang dipantulkan dari permukaan tanah, bidang tanah tak terputus berukuran 7 cm x 7 cm mengoptimalkan kinerja antena patch. Meskipun ada kendala yang disebabkan oleh estetika struktural dan faktor lainnya, tetap disarankan untuk mempertahankan bentuk bidang tanah yang kokoh dan seragam. Penguatan rangkaian penguat harus kompatibel dengan penguatan Low Noise Amplifier (LNA) backend. Misalnya, chipset GSC3F dari SiRF menetapkan bahwa total penguatan sebelum input sinyal tidak boleh melebihi 29 dB untuk mencegah saturasi sinyal dan eksitasi diri.
Empat parameter utama yang menentukan antena GPS: Penguatan, Rasio Gelombang Berdiri Tegangan (VSWR), Angka Kebisingan, dan Rasio Aksial. Khususnya, rasio aksial adalah metrik penting untuk menilai konsistensi arah penguatan sinyal di seluruh perangkat. Karena satelit tersebar secara acak di langit belahan bumi, memastikan antena menunjukkan sensitivitas yang sebanding ke segala arah sangatlah penting. Rasio aksial dipengaruhi oleh kinerja antena, struktur fisik, sirkuit internal, dan Interferensi Elektromagnetik (EMI).
