簡単!GPSの受信感度を向上させる方法!!
ダッシュボード上などの車内にGPSアンテナを設置する場合には、「GPSアンテナ取付板」、「アースプレート」、「反射板」などど言われている四角形で黒いプレートを使うよう取扱説明書には記載されています。実はこのプレートは、GPSアンテナをダッシュボードに取付けるための単なる取り付け部品ではない重要な役割を担っています。アースプレートの中には非常に薄い金属板が埋め込まれていて、GPSアンテナをプレートの上に置いた場合、プレートは高周波的にアースの役割を果たし、アンテナ利得を増加させることができるのです。アースプレートを使用した場合は、使わない時に比較して1~3dB(デシベル)の受信感度をアップさせることが可能となります。(同時にアンテナの下から放射されるノイズの影響や、地面に反射したいわゆるマルチパス電波の影響を軽減させる効果もあります)
これは商品に標準で付属されている70mm角前後の大きさのアース板を使った場合ですが、アースプレートの大きさを変えることによりアンテナ利得をさらに増加(=受信感度アップ)させることができるのです。具体的にはアースプレートの大きさを100mm~150mm角にした場合、さらに1~2(dB)受信感度を向上することが可能となります。
では100mm~150mm角の金属板をどこで入手するかですが、ホームセンターにその大きさの鉄板が売られていればベストですが、工作用として売られているトタン板(アンテナに内蔵されている磁石につく)を万能ハサミ(スニップス)で切断すると代用することができます。形は正方形である必要はなく、直径が100mm~150mmの円形でも構いません。なお厚さは特に関係ありません。
銅板やアルミ板でも構いませんが、GPSアンテナに内蔵しているマグネットでアンテナを設置することはできませんので、この場合は両面テープを使ってプレートにアンテナを取り付けると良いでしょう。
これはホームセンターで見かけた磁石に付くステンレス板で、150mm×150mm(厚さ0.3mm)に切断されて売られている物です。これなら加工をせずに、カー用品店で売られている車内用の両面テープを使ってダッシュボード上に固定すればこのまま使えます。問題はダッシュボードの上に置いた場合、いかに太陽光の反射を防ぐかです。ちなみに価格は2枚入りで500円でした。アンテナをプレートに設置する場合は、プレートの中心に置かないとアンテナの指向特性に悪影響を与えますので、プレートの形に関係なくプレートの真ん中にアンテナを設置することが重要です。
話の流れからして、アースプレートの大きさをもっと大きくすると、さらに受信感度を上げることができるのでは?、と思われるかもしれませんが、カーナビに使われているいるGPSアンテナはこれぐらいの大きさのアース板に性能がチューニングされているため、やみくもにアース板を大きくすると、アンテナの指向特性に歪を生じさせるので良くありません。挑戦される方は金属板の切断面にお気をつけください。
注)本記述は一般論を述べたものであり、すべてのGPSアンテナにおいて効果があるとは限りません。
(参考)一般的なパッチアンテナの指向特性 70mm□アースプレート使用
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