Ytelsen til GPS-antenne
Ytelsen til en GPS-antenne påvirkes først og fremst av følgende faktorer:
1. Keramisk ark: Kvaliteten på det keramiske pulveret og sintringsprosessen påvirker ytelsen direkte. Vanlig tilgjengelige keramiske brikker på markedet inkluderer størrelser som 25x25, 18x18, 15x15 og 12x12 mm. Et større keramisk plateområde resulterer i en høyere dielektrisk konstant, resonansfrekvens og forbedret mottak. Keramiske brikker er hovedsakelig utformet i et kvadratisk format for å sikre at resonansen i XY-retningene er nesten identisk, for derved å oppnå enhetlig satellittsignalinnsamling.
2. Sølvbelegg: Sølvbelegget på den keramiske antenneoverflaten kan påvirke antennens resonansfrekvens. Ideelt sett bør frekvensen til en keramisk GPS-brikke være nøyaktig på linje med 1575,42 MHz; denne frekvensen er imidlertid svært utsatt for miljøfaktorer, spesielt når den er integrert i en enhet. For å opprettholde frekvensen på 1575,42 MHz, kan justeringer av sølvbeleggets form være nødvendig. Følgelig bør produsenter av GPS-enheter samarbeide tett med antenneleverandører og gi komplette enhetsprøver for testformål.
3. Matepunkt: Den keramiske antennen mottar resonanssignaler gjennom matepunktet og sender dem til bakenden. På grunn av det positive reaktanstilpasningskravet til antennen, er matepunktet typisk ikke sentrert, men litt forskjøvet i XY-retningene. Denne impedanstilpasningsteknikken er enkel og kostnadseffektiv. En antenne med en enakset forskyvning blir referert til som en enspent antenne, mens en med forskyvninger i begge akser er kjent som en dobbel forspent antenne.
4. Amplifikasjonskrets: Formen og arealet til PCB-en som støtter den keramiske antennen er avgjørende. Gitt egenskapene til GPS-signaler som reflekteres fra bakken, optimaliserer et 7 cm x 7 cm uavbrutt jordplan ytelsen til en patch-antenne. Til tross for begrensninger pålagt av strukturell estetikk og andre faktorer, er det tilrådelig å opprettholde et betydelig og jevnt formet jordplan. Forsterkningen til forsterkerkretsen må være kompatibel med forsterkningen til backend Low Noise Amplifier (LNA). For eksempel fastsetter GSC3F-brikkesettet fra SiRF at den totale forsterkningen før signalinngang ikke skal overstige 29 dB for å forhindre signalmetning og selveksitering.
Fire nøkkelparametere definerer GPS-antenner: Gain, Voltage Standing Wave Ratio (VSWR), Noise Figure og Axial Ratio. Spesielt er det aksiale forholdet en kritisk metrikk for å vurdere retningskonsistensen til signalforsterkning over hele enheten. Siden satellitter er tilfeldig fordelt over den halvkuleformede himmelen, er det viktig å sikre at antennen viser sammenlignbar følsomhet i alle retninger. Det aksiale forholdet påvirkes av antennens ytelse, fysiske struktur, interne kretser og elektromagnetisk interferens (EMI).
