ประสิทธิภาพของเสาอากาศ GPS
ประสิทธิภาพของเสาอากาศ GPS ได้รับอิทธิพลจากปัจจัยต่อไปนี้เป็นหลัก:
1. แผ่นเซรามิก: คุณภาพของผงเซรามิกและกระบวนการเผาผนึกส่งผลโดยตรงต่อประสิทธิภาพการทำงาน ชิปเซรามิกที่มีจำหน่ายทั่วไปในท้องตลาดจะมีขนาดต่างๆ เช่น 25x25, 18x18, 15x15 และ 12x12 มม. พื้นที่แผ่นเซรามิกที่ใหญ่ขึ้นส่งผลให้ค่าคงที่ไดอิเล็กตริก ความถี่เรโซแนนซ์สูงขึ้น และการรับสัญญาณที่ดีขึ้น ชิปเซรามิกได้รับการออกแบบอย่างโดดเด่นในรูปแบบสี่เหลี่ยมเพื่อให้แน่ใจว่าเสียงสะท้อนในทิศทาง XY เกือบจะเหมือนกัน ดังนั้นจึงได้สัญญาณดาวเทียมที่สม่ำเสมอ
2. การเคลือบสีเงิน: การเคลือบสีเงินบนพื้นผิวเสาอากาศเซรามิกสามารถส่งผลต่อความถี่เรโซแนนซ์ของเสาอากาศได้ ตามหลักการแล้ว ความถี่ของชิปเซรามิก GPS ควรสอดคล้องกับ 1575.42 MHz อย่างแม่นยำ อย่างไรก็ตาม ความถี่นี้ไวต่อปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมอย่างมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อรวมเข้ากับอุปกรณ์ เพื่อรักษาความถี่ไว้ที่ 1575.42 MHz อาจจำเป็นต้องปรับรูปร่างการเคลือบสีเงิน ดังนั้นผู้ผลิตอุปกรณ์ GPS ควรร่วมมืออย่างใกล้ชิดกับซัพพลายเออร์เสาอากาศและจัดหาตัวอย่างอุปกรณ์ที่สมบูรณ์เพื่อการทดสอบ
3. จุดป้อน: เสาอากาศเซรามิกรับสัญญาณเรโซแนนซ์ผ่านจุดป้อนและส่งไปยังแบ็กเอนด์ เนื่องจากข้อกำหนดการจับคู่รีแอกแตนซ์เชิงบวกของเสาอากาศ โดยทั่วไปจุดป้อนจะไม่อยู่ตรงกลาง แต่จะชดเชยเล็กน้อยในทิศทาง XY เทคนิคการจับคู่อิมพีแดนซ์นี้ตรงไปตรงมาและคุ้มค่า เสาอากาศที่มีออฟเซ็ตแกนเดียวเรียกว่าเสาอากาศเอนเอียงเดี่ยว ในขณะที่เสาอากาศที่มีออฟเซ็ตในทั้งสองแกนเรียกว่าเสาอากาศเอนเอียงคู่
4. วงจรขยายสัญญาณ: รูปร่างและพื้นที่ของ PCB ที่รองรับเสาอากาศเซรามิกมีความสำคัญ เมื่อพิจารณาถึงคุณลักษณะของสัญญาณ GPS ที่สะท้อนจากพื้น ระนาบกราวด์ขนาด 7 ซม. x 7 ซม. อย่างต่อเนื่องจะปรับประสิทธิภาพของเสาอากาศแพทช์ให้เหมาะสมที่สุด แม้จะมีข้อจำกัดจากความสวยงามของโครงสร้างและปัจจัยอื่นๆ ก็ตาม แนะนำให้รักษาระนาบพื้นที่มีรูปทรงสม่ำเสมอและสม่ำเสมอ อัตราขยายของวงจรเครื่องขยายเสียงจะต้องเข้ากันได้กับอัตราขยายของเครื่องขยายเสียงรบกวนต่ำ (LNA) แบ็กเอนด์ ตัวอย่างเช่น ชิปเซ็ต GSC3F จาก SiRF กำหนดว่าอัตราขยายทั้งหมดก่อนสัญญาณอินพุตไม่ควรเกิน 29 dB เพื่อป้องกันความอิ่มตัวของสัญญาณและการกระตุ้นตัวเอง
พารามิเตอร์หลักสี่ตัวกำหนดเสาอากาศ GPS: อัตราขยาย, อัตราส่วนคลื่นนิ่งแรงดันไฟฟ้า (VSWR), รูปสัญญาณรบกวน และอัตราส่วนแกน โดยเฉพาะอย่างยิ่ง อัตราส่วนแกนเป็นตัวชี้วัดที่สำคัญสำหรับการประเมินความสอดคล้องของทิศทางของสัญญาณที่ได้รับทั่วทั้งอุปกรณ์ เนื่องจากดาวเทียมกระจายแบบสุ่มไปทั่วท้องฟ้าซีกโลก การตรวจสอบให้แน่ใจว่าเสาอากาศมีความไวที่เทียบเคียงได้ในทุกทิศทางจึงถือเป็นสิ่งสำคัญ อัตราส่วนแกนได้รับอิทธิพลจากประสิทธิภาพของเสาอากาศ โครงสร้างทางกายภาพ วงจรภายใน และการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า (EMI)
