GPSアンテナの性能

GPSアンテナの性能

GPS ロケーターは、衛星信号を受信して​​測位またはナビゲーションを行うための端末であることは知られています。信号を受信する過程ではアンテナを使用する必要があるため、信号を受信するアンテナを GPS アンテナと呼びます。GPS 衛星信号は、周波数がそれぞれ 1575.42MHZ と 1228MHZ の L1 と L2 に分割され、そのうち L1 は円偏波のオープン民間信号です。信号強度は約 166-DBM で、比較的弱い信号です。これらの特性により、GPS 信号の受信には特別なアンテナを準備する必要があることが決まります。

1. セラミックシート：セラミック粉末の品質と焼結プロセスは、その性能に直接影響します。現在市場で使用されているセラミックシートは主に25×25、18×18、15×15、12×12です。セラミックシートの面積が大きいほど、誘電率が大きくなり、共振周波数が高くなり、アクセプタンス効果が向上します。セラミック片のほとんどは、XY 方向の共振が基本的に同じになるようにするため、均一なスター収集効果を達成するために正方形のデザインになっています。

2. 銀層: セラミック アンテナの表面の銀層は、アンテナの共振周波数に影響を与える可能性があります。GPS セラミック チップの理想的な周波数点は正確に 1575.42MHz ですが、アンテナの周波数点は周囲の環境の影響を非常に受けやすく、特にアンテナが機械全体に組み込まれている場合は、周波数点を調整して 1575.42MHz を維持する必要があります。シルバー表面コーティングの形状を調整することで1575.42MHzを実現。。したがって、GPS 完成機メーカーはアンテナを購入する際にアンテナ メーカーと協力し、テスト用に完成機サンプルを提供する必要があります。

3. 給電点: セラミック アンテナは給電点を通じて共振信号を収集し、バックエンドに送信します。アンテナのインピーダンス整合により、給電点は通常アンテナの中心ではなく、XY 方向にわずかに調整されます。このようなインピーダンス整合方法は簡単であり、コストもかかりません。1 つの軸のみで移動するアンテナをシングル バイアス アンテナと呼び、両方の軸で移動するアンテナをダブル バイアス アンテナと呼びます。

4. 増幅回路: セラミック アンテナを搭載する PCB の形状と面積。GPSのリバウンドの特性上、背景が7cm×7cmの場合

GPS アンテナには、ゲイン (Gain)、定在波 (VSWR)、雑音指数 (Noise Figure)、軸比 (Axial Ratio) という 4 つの重要なパラメータがあります。その中でも軸比は特に重視されており、機械全体の各方向の信号ゲインの違いを測定するための重要な指標となります。衛星は半球状の空にランダムに配置されているため、アンテナが全方向で同様の感度を確保することが非常に重要です。軸比はアンテナの性能、外観構造、内部回路、機械全体のEMIに影響されます。