Výkon antény GPS
Výkon antény GPS je primárne ovplyvnený nasledujúcimi faktormi:
1. Keramický plech: Kvalita keramického prášku a proces spekania priamo ovplyvňujú jeho výkon. Bežne dostupné keramické čipy na trhu zahŕňajú veľkosti ako 25x25, 18x18, 15x15 a 12x12 mm. Väčšia plocha keramického plechu má za následok vyššiu dielektrickú konštantu, rezonančnú frekvenciu a lepší príjem. Keramické čipy sú prevažne navrhnuté v štvorcovom formáte, aby sa zabezpečilo, že rezonancia v smeroch XY je takmer identická, čím sa dosiahne rovnomerné získavanie satelitného signálu.
2. Strieborný povlak: Strieborný povlak na povrchu keramickej antény môže ovplyvniť rezonančnú frekvenciu antény. V ideálnom prípade by sa frekvencia keramického čipu GPS mala presne zhodovať s 1575,42 MHz; táto frekvencia je však veľmi citlivá na faktory prostredia, najmä ak je integrovaná do zariadenia. Na udržanie frekvencie na 1575,42 MHz môže byť potrebné upraviť tvar strieborného povlaku. V dôsledku toho by výrobcovia zariadení GPS mali úzko spolupracovať s dodávateľmi antén a poskytnúť kompletné vzorky zariadení na testovacie účely.
3. Napájací bod: Keramická anténa prijíma rezonančné signály cez napájací bod a prenáša ich do backendu. Kvôli požiadavke na prispôsobenie kladnej reaktancie antény nie je napájací bod zvyčajne vycentrovaný, ale mierne posunutý v smeroch XY. Táto technika impedančného prispôsobenia je jednoduchá a nákladovo efektívna. Anténa s jednoosovým posunom sa označuje ako jednoosová anténa, zatiaľ čo anténa s posunmi v oboch osiach je známa ako anténa s dvojitým predpätím.
4. Zosilňovací obvod: Tvar a plocha dosky plošných spojov nesúcej keramickú anténu sú rozhodujúce. Vzhľadom na vlastnosti signálov GPS odrážajúcich sa od zeme, neprerušovaná zemná plocha s rozmermi 7 cm x 7 cm optimalizuje výkon patch antény. Napriek obmedzeniam vyplývajúcim zo štrukturálnej estetiky a iných faktorov sa odporúča zachovať podstatnú a rovnomerne tvarovanú základnú rovinu. Zosilnenie obvodu zosilňovača musí byť kompatibilné so zosilnením koncového zosilňovača s nízkym šumom (LNA). Napríklad čipová sada GSC3F od SiRF stanovuje, že celkový zisk pred vstupom signálu by nemal presiahnuť 29 dB, aby sa zabránilo saturácii signálu a samovznieteniu.
Antény GPS definujú štyri kľúčové parametre: zisk, pomer stojatých vĺn napätia (VSWR), hodnota šumu a axiálny pomer. Najmä axiálny pomer je kritickou metrikou na posúdenie smerovej konzistencie zosilnenia signálu v celom zariadení. Keďže satelity sú náhodne rozmiestnené po hemisférickej oblohe, je nevyhnutné zabezpečiť, aby anténa vykazovala porovnateľnú citlivosť vo všetkých smeroch. Axiálny pomer je ovplyvnený výkonom antény, fyzickou štruktúrou, vnútornými obvodmi a elektromagnetickým rušením (EMI).
