Ефективність GPS-антени
На ефективність GPS-антени в першу чергу впливають такі фактори:
1. Керамічний лист: якість керамічного порошку та процес спікання безпосередньо впливають на її продуктивність. Зазвичай доступні на ринку керамічні чіпи включають такі розміри, як 25x25, 18x18, 15x15 і 12x12 мм. Більша площа керамічного листа забезпечує вищу діелектричну проникність, резонансну частоту та покращує прийом. Керамічні чіпи переважно розроблені у квадратному форматі, щоб гарантувати, що резонанс у напрямках XY майже ідентичний, таким чином досягаючи рівномірного отримання супутникового сигналу.
2. Срібне покриття: срібне покриття на керамічній поверхні антени може впливати на резонансну частоту антени. В ідеалі частота керамічного чіпа GPS повинна точно відповідати 1575,42 МГц; однак ця частота дуже чутлива до факторів навколишнього середовища, особливо коли вона інтегрована в пристрій. Щоб підтримувати частоту 1575,42 МГц, може знадобитися коригування форми срібного покриття. Отже, виробники пристроїв GPS повинні тісно співпрацювати з постачальниками антен і надавати повні зразки пристроїв для тестування.
3. Точка живлення: Керамічна антена приймає резонансні сигнали через точку живлення та передає їх на задню частину. Через вимогу узгодження позитивного реактивного опору антени точка живлення зазвичай не по центру, а трохи зміщена в напрямку XY. Цей метод узгодження імпедансу є простим і економічно ефективним. Антена зі зміщенням по одній осі називається антеною з одним зміщенням, тоді як антена зі зміщенням по обох осях відома як антена з подвійним зміщенням.
4. Схема підсилення: форма та площа друкованої плати, що підтримує керамічну антену, мають вирішальне значення. Враховуючи характеристики сигналів GPS, що відбиваються від землі, безперервна площина заземлення розміром 7 см x 7 см оптимізує роботу патч-антени. Незважаючи на обмеження, накладені структурною естетикою та іншими факторами, доцільно підтримувати значну та рівномірну площину заземлення. Коефіцієнт підсилення схеми підсилювача має бути сумісним з коефіцієнтом підсилення внутрішнього підсилювача з низьким рівнем шуму (LNA). Наприклад, чіпсет GSC3F від SiRF передбачає, що загальне посилення перед введенням сигналу не повинно перевищувати 29 дБ, щоб запобігти насиченню сигналу та самозбудженню.
Чотири ключові параметри визначають GPS-антени: посилення, коефіцієнт стоячої хвилі напруги (VSWR), коефіцієнт шуму та осьовий коефіцієнт. Примітно, що осьове співвідношення є критичним показником для оцінки узгодженості спрямованості посилення сигналу в усьому пристрої. Оскільки супутники випадково розподілені по півсферичному небу, важливо забезпечити однакову чутливість антени в усіх напрямках. На осьове співвідношення впливають продуктивність антени, фізична структура, внутрішня схема та електромагнітні перешкоди (EMI).
