Prestanda för GPS-antenn
Prestanda hos en GPS-antenn påverkas främst av följande faktorer:
1. Keramisk plåt: Kvaliteten på det keramiska pulvret och sintringsprocessen påverkar direkt dess prestanda. Vanligt tillgängliga keramiska chips på marknaden inkluderar storlekar som 25x25, 18x18, 15x15 och 12x12 mm. En större keramisk plåtarea resulterar i en högre dielektricitetskonstant, resonansfrekvens och förbättrad mottagning. Keramiska chips är övervägande utformade i ett kvadratiskt format för att säkerställa att resonansen i XY-riktningarna är nästan identisk, och därigenom uppnå enhetlig satellitsignalinsamling.
2. Silverbeläggning: Silverbeläggningen på den keramiska antennytan kan påverka antennens resonansfrekvens. Helst bör frekvensen för ett GPS-keramiskt chip exakt vara i linje med 1575,42 MHz; denna frekvens är dock mycket känslig för miljöfaktorer, särskilt när den är integrerad i en enhet. För att bibehålla frekvensen på 1575,42 MHz kan justeringar av silverbeläggningsformen vara nödvändiga. Följaktligen bör tillverkare av GPS-enheter ha ett nära samarbete med antennleverantörer och tillhandahålla kompletta enhetsprover för teständamål.
3. Matningspunkt: Den keramiska antennen tar emot resonanssignaler genom matningspunkten och sänder dem till backend. På grund av det positiva reaktansanpassningskravet för antennen är matningspunkten vanligtvis inte centrerad utan något förskjuten i XY-riktningarna. Denna impedansmatchningsteknik är enkel och kostnadseffektiv. En antenn med en enaxlig förskjutning kallas en enkelförspänd antenn, medan en med förskjutningar i båda axlarna är känd som en dubbelförspänd antenn.
4. Förstärkningskrets: Formen och arean på kretskortet som stöder den keramiska antennen är avgörande. Med tanke på egenskaperna hos GPS-signaler som reflekteras från marken, optimerar ett 7 cm x 7 cm oavbrutet jordplan prestandan hos en patchantenn. Trots begränsningar som åläggs av strukturell estetik och andra faktorer, är det tillrådligt att upprätthålla ett betydande och enhetligt format jordplan. Förstärkningen för förstärkarkretsen måste vara kompatibel med förstärkningen för backend-lågbrusförstärkaren (LNA). Till exempel föreskriver GSC3F-kretsuppsättningen från SiRF att den totala förstärkningen före signalingång inte bör överstiga 29 dB för att förhindra signalmättnad och självexcitering.
Fyra nyckelparametrar definierar GPS-antenner: Gain, Voltage Standing Wave Ratio (VSWR), Noise Figure och Axial Ratio. Noterbart är det axiella förhållandet ett kritiskt mått för att bedöma riktningskonsistensen av signalförstärkningen över hela enheten. Eftersom satelliter är slumpmässigt fördelade över den hemisfäriska himlen är det viktigt att säkerställa att antennen uppvisar jämförbar känslighet i alla riktningar. Det axiella förhållandet påverkas av antennens prestanda, fysiska struktur, interna kretsar och elektromagnetiska störningar (EMI).
