Delovanje antene GPS
Na delovanje antene GPS vplivajo predvsem naslednji dejavniki:
1. Keramična plošča: Kakovost keramičnega prahu in postopek sintranja neposredno vplivata na njeno delovanje. Običajno dostopni keramični čipi na trgu vključujejo velikosti, kot so 25x25, 18x18, 15x15 in 12x12 mm. Večja površina keramične plošče povzroči višjo dielektrično konstanto, resonančno frekvenco in izboljšan sprejem. Keramični čipi so večinoma zasnovani v kvadratnem formatu, da se zagotovi skoraj enaka resonanca v smereh XY, s čimer se doseže enoten zajem satelitskega signala.
2. Srebrna prevleka: srebrna prevleka na keramični površini antene lahko vpliva na resonančno frekvenco antene. V idealnem primeru bi morala biti frekvenca keramičnega čipa GPS natančno usklajena s 1575,42 MHz; vendar je ta frekvenca zelo dovzetna za okoljske dejavnike, zlasti če je vgrajena v napravo. Za vzdrževanje frekvence pri 1575,42 MHz bodo morda potrebne prilagoditve oblike srebrnega premaza. Zato bi morali proizvajalci naprav GPS tesno sodelovati z dobavitelji anten in zagotoviti popolne vzorce naprav za namene testiranja.
3. Napajalna točka: keramična antena sprejema resonančne signale skozi napajalno točko in jih oddaja v zaledje. Zaradi zahteve po ujemanju pozitivne reaktance antene dovodna točka običajno ni centrirana, temveč rahlo zamaknjena v smeri XY. Ta tehnika ujemanja impedance je enostavna in stroškovno učinkovita. Antena z enoosnim odmikom se imenuje enoosna antena, medtem ko je antena z odmikom v obeh oseh znana kot dvojno prednapeta antena.
4. Ojačevalno vezje: oblika in površina tiskanega vezja, ki podpira keramično anteno, sta ključnega pomena. Glede na značilnosti signalov GPS, ki se odbijajo od tal, neprekinjena ozemljitvena ravnina 7 cm x 7 cm optimizira delovanje patch antene. Kljub omejitvam, ki jih nalagajo strukturna estetika in drugi dejavniki, je priporočljivo ohraniti znatno in enakomerno oblikovano osnovno ravnino. Ojačenje ojačevalnega vezja mora biti združljivo z ojačenjem zalednega nizkošumnega ojačevalnika (LNA). Na primer, nabor čipov GSC3F podjetja SiRF določa, da skupno ojačenje pred vnosom signala ne sme preseči 29 dB, da se prepreči nasičenost signala in samovzbujanje.
Štirje ključni parametri določajo antene GPS: ojačanje, razmerje stojnega vala napetosti (VSWR), vrednost šuma in aksialno razmerje. Predvsem je aksialno razmerje kritična metrika za ocenjevanje smerne konsistentnosti ojačanja signala v celotni napravi. Ker so sateliti naključno razporejeni po hemisferičnem nebu, je bistveno zagotoviti, da ima antena primerljivo občutljivost v vseh smereh. Na aksialno razmerje vplivajo delovanje antene, fizična struktura, notranje vezje in elektromagnetne motnje (EMI).
