بررسی و مقایسه آنتن های GPS / GNSS مدل های اکتیو و پسیو

سلام خدمت همه شما مایکروالکامی ها. در مطالب قبلی از سری آموزش های ماژول SIM800 به بررسی و نحوه مدیریت توان مصرفی ماژول توسط Slpeep Mode پرداخته شد. یکی از پر استفاده ترین ماژول ها و محصولات، استفاده از ماژول های GPS به منظور موقعیت یابی و ردیابی می‌باشد. در این مطلب به بررسی آنتن GP‌S و دو مدل آن یعنی آنتن های اکتیو (Active) یا فعال و پسیو (Passive) یا غیر فعال پرداخته خواهد شد. پس با من تا انتهای مطلب همراه باشید. همچنین شما میتویند سایر مطالب من رو از این لینک مطالعه و بررسی کنید.

آنتن های GPS اکتیو و پسیو

بحث طراحی آنتن همیشه دارای چالش ها و مراحل منحصر به فرد و خاص خود می‌باشد. طراحی آنتن و رسیدن به نتیجه مطلوب و پیش بینی شده یک بحث فنی و مخابراتی می‌باشد که تخصص خود را می‌طلبد. در بحث آنتن های مورد نیاز در کاربرد های مسیر یابی و موقعیت یابی،  آنتنی تحت عنوان آ‌نتن GP‌S وجود دارد. این مدل نیز خود دارای 2 مدل می‌باشد. گونه اول را آنتن اکتیو یا فعال (Active) و گونه دوم را آنتن پسیو یا غیر فعال (Passive) گویند. برای خرید آنتن های اکتیو، می‌توانید از فروشگاه مایکروالکام اقدام نمایید. مایکروالکام با داشتن دانش فنی بومی، تولید کننده آنتن های اکتیو GPS در ایران می‌باشد.

آ‌نتن GPS اکتیو

ساختار اصلی این آنتن علاوه بر دارا بودن خود سرامیک آنتن با قابلیت پشتیبانی از فرکانس GPS یا گلوناس، از یک تقویت کننده کم نویز یا LNA نیز تشکیل شده است. بدیهی است آنتنی که دارای یک تقویت کننده باشد، به مراتب بهتر از آنتنی است که فاقد آن باشد. LNA موجود در آ‌‌نتن GPS اکتیو با تقویت سیگنال های دریافتی ماهواره و تحویل آن به گیرنده، باعث تسهیل در امر مسیریابی و کاهش خطا ها و همچنین عملکرد سریع تر شده است. در تصویر زیر یک مدل آنتن اکتیو GPS که تولید شرکت مایکرالکام می‌باشد را مشاهده می‌نمایید. این آنتن ها معمولا از یک آنتن سرامیکی تحت عنوان Patch، فیلتر و تقویت کننده کم نویز (LNA) تشکیل شده اند. 

آنتن GPS پسیو

این مدل انتن GPS برخلاف مدل قبلی، فاقد تقویت کننده LNA می‌باشد. همین امر باعث کاهش کارای آن نسبت به مدل اکتیو خواهد شد. البته با این حال هنوز کارایی خود را دارد. این مدل آنتن نسبت به اکتیو دارای قیمتی پایین تر نیز می‌باشد. در تصویر زیر یک نمونه آ‌نتن GPS پسیو مشاهده می‌شود.

پهنای باند آنتن های پسیو مدل سرامیکی (ceramic patch) متناسب با اندازه patch آن تغییر می‌کند. در جدول زیر پهنای باند رایج آنتن های پسیو مدل سرامیکی patch متناسب با سایز آن را مشاهده می‌نمایید.

در تصویر زیر پهنای باند یک آنتن با سایز 12x12x4mm با سطح زمین 20x20mm که روی GPS تنظیم شده است قابل مشاهده است.

با توجه به منحنی بدست آمده، پهنای باند این مدل آنقدر باریک است که نمی‌توان آن را بصورت همزمان با GPS و GLONASS مطابقت داد.

تصویر زیر، پهنای باند یک آنتن با سایز 25x25x4mm و سطح زمین 60x60mm را نشان می‌دهد. باتوجه به پهنای باند خوب این مدل، می‌تواند با GPS و GLONASS مطابقت داشته باشد.

به تصویر زیر دقت کنید. در این مدل آنتن با سایز 36x36x4mm با توجه به پهنای باند بیشتر آن، تغییرات را نیز دریافت می‌کند. لذا از یک آنتن با حداقل با سایز 25x25x4mm یا 36x36x4mm استفاده کرده و با تنظیم آن، سیگنال های GPS و GLONASS را می‌توان دریافت نمود.

نتیجه گیری

در این مطلب به بررسی انتن های GPS نوع اکتیو (Active) و پسیو (Passive) یا غیر فعال پرداخته شد. استفاده از آنتن درست در کاربرد مد نظر و پروژه می‌تواند یکی از گزینه ای مهم برای رسیدن به کیفیت بهتر و مناسب تر در پروژه های مسیر یابی و موقعیت یابی باشد.

امیدوارم از این آموزش کمال بهره را برده باشید. در صورتی که هرگونه نظر یا سوال داشتید درباره این آموزش لطفا اون رو در انتهای همین صفحه در قسمت دیدگاه ها قرار بدید. در کوتاه ترین زمان ممکن به اون ها پاسخ خواهم داد. اگر این مطلب براتون مفید بود، اون رو حتما به اشتراک بگذارید. همینطور میتونید این آموزش را پس از اجرای عملی توی اینستاگرام با هشتگ microelecom# به اشتراک بگذارید و پیج مایکروالکام (microelecom@) رو هم منشن کنید.