Антенна GPS: характеристики и назначение

05.08.2024 Anna 0 Comments

Внешняя GPS-антенна позволяет GPS-приемнику определять географическое местоположение в определенный момент времени на основе полученных сигналов. На территории Российской Федерации широко используется система навигации ГЛОНАСС, а точность определения местоположения людей с помощью GPS-приемников достигает 3 метров. У старых коммерческих моделей в случае плохого спутникового сигнала точность определения местоположения составляет около 150 метров на открытой площадке — около 3 метров. Существуют также дополнительные системы коррекции (SBAS), с помощью которых можно определить точность до одного-двух метров.

Содержание

Описание работы антенны

GPS-антенна — составное устройство беспроводной структурной системы, используемое для определения географического положения объектов. Правильный выбор компонентов приема сигнала (антенн) обеспечивает работоспособность всей системы, включая дальность приема спутникового сигнала, пропускную способность (канал связи) и другие параметры.

Неправильно выбранная антенна проявит свои отрицательные качества только в суровых погодных условиях: дождь, снег, что отразится на ухудшении сигнала или прекращении его работы. При нормальных обстоятельствах будут отображаться хорошие параметры связи. Проектирование хорошей антенны требует больших усилий, не меньше, чем проектирование электронных изделий.

Дополнительная информация. GPS, система глобального позиционирования, была разработана для вооруженных сил США в начале 1970-х годов, но для гражданских нужд начала использоваться уже в середине 1990-х годов. Первоначально в системе было 24 спутника, а в этом году — 31 спутник.

Приобретите смартфон или планшет со встроенной GPS-антенной, он общается с ПО через драйвер; Для этого эксперты выделили три возможных фактора, которые способствуют ошибкам в определении геолокации:

Количество спутников GPS в конкретной области;
Какое качество антенны в аппарате;
Насколько хорошо водитель выполняет свою работу.

Классификация антенн

Антенны GPS делятся на: активные антенны или пассивные антенны, внутренние антенны или внешние антенны. Эксперты подчеркивают, что важную роль в системе играют антенны. Даже мощное устройство, но при неправильном подборе антенны, может отображать параметры, значительно ниже паспортных данных.

Активная GPS-антенна представляет собой стандартную антенну со встроенным в схему усилителем сигнала. Обычно они используются в приёмниках, не имеющих внутреннего оборудования, но имеющих выход для подключения внешней антенны. Активные компоненты системы более чувствительны, т.е уровень сигнала к окружающему шуму выше, а кроме того, уменьшаются помехи.

Пассивные GPS-антенны характеризуются внешним электромагнитным излучением: чем выше антенна, тем слабее сигнал, доходящий до приемника. В автомобиле рекомендуется устанавливать активную антенну большей амплитуды, выбор зависит от установленного приемника и наличия антенного усилителя.

Активная GPS-антенна

Производители GPS-антенн предлагают покупателям широкий выбор внутренних и внешних моделей этих устройств, напряжение питания варьируется от 3 до 5 вольт, кроме того, эти устройства имеют дополнительные полосовые фильтры для устранения (обрезания) сигнала. За пределами необходимого диапазона.

Диапазон частот автомобильной GPS-антенны для навигационного устройства составляет 1575,42 плюс-минус 3 МГц. С учетом работы полосового фильтра результат — 10 МГц, коэффициент усиления — 4 дБ, потребляемая мощность — 1 Вт. Устройства демонстрируют стабильную работу при следующих колебаниях температуры: -40 градусов Цельсия — + 100 градусов Цельсия, при влажности, принятой за 100%.

Помимо большого количества антенн на выбор, производители также предлагают их в различных конфигурациях в зависимости от марки кабеля и типа разъема, что позволяет использовать их с разными типами оборудования. Важным показателем конфигурации кабеля является его длина, теперь она достигает пяти метров. Оптимизация антенны осуществляется по различным показателям, а именно: коэффициент усиления, снижение энергопотребления, снижение стоимости оборудования и уменьшение габаритов оборудования.

Читайте также статью: как отремонтировать дверной доводчик

Как подключить антенну gps к планшету

Современные мобильные устройства и планшеты имеют встроенные GPS-антенны, но они не могут быть эквивалентом навигаторов, поскольку эти устройства не всегда могут принимать сигналы со спутников при плохих условиях приема, а именно:

Стекла автомобиля с покрытием не обеспечивают полную передачу сигнала;
Габаритные размеры планшета не позволяют разместить его под стеклом;
Небольшой комментарий.

Простой выход из этой ситуации – установить соединение, GPS-антенна планшета практически 100% станет навигатором. Вы можете сделать это самостоятельно или обратиться в сервисную службу.

Важно! Внешняя антенна представлена в виде миниатюры, помещенной в специальную коробку размером не более ½ спичечного коробка, от которой отходит специальный кабель, экранированный по всей длине, этот кабель может быть разным в зависимости от места расположения. Антенна Для модификации установочная длина обычно составляет около 3500 мм. Антенный блок подключается к планшету через специальный разъем, антенну такого типа можно подключить к настольному компьютеру или смартфону.

Как подключить внешнюю антенну к своему устройству

При покупке внешней GPS-антенны необходимо четко указать продавцу, для чего вы ее покупаете, поскольку современные усилители сигнала могут использовать как USB-порты, так и Bluetooth, т.е подключить ее можно самостоятельно:

Усилитель сигнала с Bluetooth-подключением идеально подходит для смартфонов, все параметры будут передаваться по специальному протоколу и дополнительные разъемы не потребуются;
ПК и ноутбуки теперь поставляются с установленными разъемами USB/PS2, поэтому у вас есть возможность подключить через него внешний усилитель;
Некоторые планшеты не имеют USB-входа, тогда решение проблемы – подключение по Bluetooth, эффективность этой антенны достигается за счет автономного питания и требует правильной установки антенного кронштейна.

Видео: Антенны и дураки. Основы антенных устройств

Тип соединения усилителя и приемника сигнала

Работа GPS в автомобиле

Чтобы упростить понимание работы систем позиционирования автомобилей, специалисты разработали простой концептуальный алгоритм, который представляет собой следующее:

Внешняя GPS-антенна принимает и усиливает сигнал, принимаемый со спутника, и передает его на приемник навигатора;
Навигационный блок содержит приемник сигналов, который рассчитывает положение автомобиля на основе сигналов, полученных от GPS-антенны, и затем передает параметры в блок управления навигационной системы для уточнения положения;
Задача навигационного блока — окончательно рассчитать ваше положение, он должен показать маршрут до точки путешествия; Этот блок адаптирует загруженную карту маршрута и рассчитывает расстояние до выбранного пункта назначения. Навигационный блок управляет голосовыми командами, DVD-устройством и отображает на дисплее нужные фрагменты карты;
Направление движения в навигационном блоке рассчитывается на основе данных, полученных по угловой скорости колес и параметров сигнала ВСП автомобиля от компьютера ЕСМ.

Чтобы правильно определить местоположение автомобиля, необходимо настроить карту маршрута, на которой отмечено местоположение автомобиля. Карта маршрута передается в навигационный блок через DVD-устройство и сравнивается с положением автомобиля. Вы не можете настроить карту во время движения автомобиля или когда автомобиль находится на дороге, не отмеченной на карте.

Как сделать наружный усилитель самостоятельно

В некоторых ситуациях важно знать, где вы находитесь, поэтому навигация все чаще становится частью повседневной жизни. Часто пользователи сталкиваются с ситуациями, когда сигнал GPS слабый или даже полностью пропадает, когда это необходимо. Одним из решений этой ситуации является изготовление самодельной антенны для любого устройства с GPS-модулем.

Устройства китайского производства с модулями GPS часто испытывают недостаточный сигнал, причина в том, что сигнал приемного модуля слабый. Антенна управляется патчем, расположенным на внешней стороне устройства. Следует отметить, что устройство работает на открытом воздухе, но при плохих условиях приема (занести устройство в помещение, положить в автомобиль) сигнал пропадет программа:

Определяем, насколько легко получить GPS-модуль;
Берем медный провод сечением 5/2 мм квадрат и длиной 46 мм*4, где 4 – сторона квадрата, которая представляет собой квадрат;
Делаем из проволоки обычный квадрат, плоскогубцами нужно точно соблюсти размеры, от этого зависит то, как антенна будет работать;
Припаяйте антенну к внешнему GPS патчу.

Для удобства антенну можно закрепить на корпусе устройства скотчем. Результат выполненной работы – стабильный прием сигнала устройства в помещении и в автомобиле.

Пример самодельной GPS-антенны, позволяющей принимать сигнал даже в плохих погодных условиях и внутри автомобиля. Любители путешествий часто используют навигацию, когда им нужно проложить короткие маршруты из одной точки в другую. Наружная GPS-антенна обеспечивает стабильный прием сигнала.