Antenna GPS per Migliorare la navigazione

By Mago di Az - Posted on 05 June 2011 - 16:04

GPSINFO gps-patch-antennasLa maggior parte dei ricevitori GPS hanno un'antenna incorporata.  I due tipi più popolari di antenne utilizzate nei ricevitori GPS sono "patch" e "quadrifilar helix"  in breve "quad helix" . Le antenne GPS esterne sono utilizzate generalmente quando è necessario migliorare la ricezione dei segnali satellitari.
Molti modelli veicolari hanno un magnete per poter essere posizionate sul tetto del veicolo. I modelli per gli edifici sono spesso montati tramite opportune staffe. La maggior parte dei modelli sono disponibili con una vasta gamma di connettori per tutte le varie prese di antenna del ricevitore GPS. I connettori miniaturizzati piu comuni sono di tipo MMCX, MCX, SMB, ed in ultimo SMA SMC e BNC impiegati per usi professionali e di maggiori dimensioni.

Le ragioni per cui possa essere necessaria un Antenna GPS esterna:

- Per l'uso in un veicolo in cui il ricevitore GPS non può o non sarà posto vicino a una superficie vetrata o i vetri del veicolo sono schermati.
- Per migliorare la ricezione e ridurre al minimo la perdita temporanea di segnale quando in un veicolo in movimento.
- Per mantenere la migliore precisione possibile, avendo un buon segnale dal maggior numero di satelliti possibile.
- Per utilizzo in escursioni sotto vegetazione fitta o nei canyon.
- Per l'uso in canyon urbani (quando sotto edifici alti).
- Per utilizzo in un qualsiasi luogo dove il ricevitore non ha una buona vista del cielo e sotto terra.

Tipi di  antenne GPS:

Antenna Attiva
Ciò che definisce una antenna  GPS "attiva" è l'a presenza di un amplificatore a basso rumore LNA (Low Noise Amplifier). L'LNA è necessario per compensare la perdita di segnale dovuta ai cavi e ai connettori d'antenna. Le antenne attive richiedono alimentazione dal ricevitore GPS per alimentare l' LNA. l'alimentazione avviene attraverso la presa e il cavo di antenna. Le antenne attive quindi prelevano energia del ricevitore GPS, questo significa un extra consumo a carico delle eventuali batterie del ricevitore GPS. La maggior parte dei ricevitori GPS rilevano la presenza di un'antenna attiva collegata esternamente tramite la corrente assorbita  e spegnono automaticamente l'antenna interna per limitare il consumo di corrente.

Antenna Passiva
Antenne passive (chiamato anche substrati) non includono una LNA e quindi non necessitano di alimentazione. Poiché questo tipo di antenna GPS non è alimentato, la lunghezza del cavo di solito non può superare un metro pena: la perdita elevata del segnale.

Antenna Quad helix.
Per quanto riguarda la sensibilità delle antenne sicuramente le migliori sono le quad helix. Questo antenna fornisce un duplice vantaggio: la maggior sensibilità congiunta al fatto di poter essere facilmente smontatabile per poterla sostituire con una antenna opzionale, magari amplificata. Raramente, nei modelli con antenna patch è previsto anche un connettore opzionale per un antenna esterna: solo nel caso in cui sia previsto un utilizzo veicolare o nautico dello strumento infatti i costruttori montano questo connettore. L'antenna quad helix pur essendo diretiva risente in misura minore della direzione in cui è orientata: la ricezione migliore si ottiene quando questa è in posizione verticale verso il cielo, mentre degrada (salvo nel caso i satelliti si trovino in prossimità dell orizzonte) se è orizzontale, se orientata verso il basso è praticamente inefficace.

Antenna Patch.
Le antenne più utilizzate dai costruttori sono senz'altro il tipo patch che si presentano come una piastrellina ceramica, preferite perchè economiche e semplici da costruire, occupano poco spazio e si integrano benissimo nella forma del GPS, lasciando massima libertà ai designer per quanto riguarda i contenitori ed eventuali  connettori per antenne esterne.
Per contro questo tipo di antenne ha generalmente una sensibilità modesta che si riduce ulteriermente col il ridursi delle dimensioni, ed è più facile coprirle inavvertitamente con una mano o con altro e ostacolare il segnale.
 

Antenna Reradiating
Un sistema di antenna reradiating è costituito da due antenne. L'antenna di ricezione è collocato al di fuori della struttura o del veicolo e l'antenna di trasmissione, o "reradiating,"  è posta vicino al ricevitore GPS. I due sono collegati da un cavo coassiale e il sistema è alimentato da una alimentazione esterna  a bassa tensione (tipica 12 volt) o da un adattatore in corrente alternata . Un'antenna reradiating è necessaria se il vostro GPS non ha una presa per antenna esterna e in applicazioni indoor quando è necessario ricevere il segnale GPS.Le antenne reradiating hanno una portata massima tipica di 30 metri. Questo  significa che è possibile  portare il ricevitore GPS nel raggio di 30 metri dall'antenna reradiating. Le applicazioni tipiche di queste antenne sono laboratori, uffici, tunnel e gallerie, rimesse e parcheggi sotterranei.