Performanța antenei GPS
Performanța unei antene GPS este influențată în primul rând de următorii factori:
1. Foaia ceramică: Calitatea pulberii ceramice și procesul de sinterizare influențează direct performanța acesteia. Chipsurile ceramice disponibile în mod obișnuit pe piață includ dimensiuni precum 25x25, 18x18, 15x15 și 12x12 mm. O suprafață mai mare a foii ceramice are ca rezultat o constantă dielectrică mai mare, o frecvență de rezonanță și o recepție îmbunătățită. Cipurile ceramice sunt proiectate în principal într-un format pătrat pentru a se asigura că rezonanța în direcțiile XY este aproape identică, obținând astfel o achiziție uniformă a semnalului prin satelit.
2. Acoperire argintie: Stratul argintiu de pe suprafața antenei ceramice poate influența frecvența de rezonanță a antenei. În mod ideal, frecvența unui cip ceramic GPS ar trebui să se alinieze precis cu 1575,42 MHz; totuși, această frecvență este foarte susceptibilă la factorii de mediu, în special atunci când este integrată într-un dispozitiv. Pentru a menține frecvența la 1575,42 MHz, pot fi necesare ajustări ale formei de acoperire argintie. În consecință, producătorii de dispozitive GPS ar trebui să colaboreze strâns cu furnizorii de antene și să furnizeze mostre complete de dispozitive în scopuri de testare.
3. Punct de alimentare: Antena ceramică primește semnale rezonante prin punctul de alimentare și le transmite către backend. Datorită cerinței de potrivire a reactanței pozitive a antenei, punctul de alimentare nu este de obicei centrat, ci ușor decalat în direcțiile XY. Această tehnică de potrivire a impedanței este simplă și rentabilă. O antenă cu decalaj pe o singură axă este denumită antenă cu polarizare unică, în timp ce una cu decalaje în ambele axe este cunoscută ca antenă cu polarizare dublă.
4. Circuit de amplificare: Forma și suprafața PCB-ului care susține antena ceramică sunt cruciale. Având în vedere caracteristicile semnalelor GPS care se reflectă de pe sol, un plan de sol neîntrerupt de 7 cm x 7 cm optimizează performanța unei antene patch. În ciuda constrângerilor impuse de estetica structurală și de alți factori, este recomandabilă menținerea unui plan de sol substanțial și uniform. Câștigul circuitului amplificator trebuie să fie compatibil cu câștigul amplificatorului de zgomot scăzut (LNA) backend. De exemplu, chipset-ul GSC3F de la SiRF stipulează că câștigul total înainte de intrarea semnalului nu trebuie să depășească 29 dB pentru a preveni saturația și autoexcitarea semnalului.
Patru parametri cheie definesc antenele GPS: câștig, raportul de undă staționară de tensiune (VSWR), cifra de zgomot și raportul axial. În special, raportul axial este o măsură critică pentru evaluarea consistenței direcționale a câștigului semnalului pe întregul dispozitiv. Deoarece sateliții sunt distribuiți aleatoriu pe cerul emisferic, este esențial să se asigure că antena prezintă o sensibilitate comparabilă în toate direcțiile. Raportul axial este influențat de performanța antenei, structura fizică, circuitele interne și interferența electromagnetică (EMI).
