2016年11月26日 星期六

GPS Antenna test


可能有人注意到我在High Altitude Ballooning with LoRa Fourth launch用的探空儀
GPS天線的部份兩個是不一樣的,主要是因為我當時在設計的時候找到一個非常小的GPS天線
原本抓地到訊號,但是一把其他零件裝上去卻又遲遲Lock不住,所以只好換成另外一種7mm的GPS天線.

所以為了測試天線的效能,這次做一次地面的探空儀測試,兩組裝上不同GPS天線,固定在三角架上測試GPS的性能以外,順便也做一次耗電量的測試.


探空儀還是同一個設計,只是GPS模組的部分因為MTK沒有指令可以Query 目前的GPS資料
只能把一些多餘的NEMA關掉,對Atmega328的Interrupt base的UART來說,TDMA的第一格可能會出問題,因為要處裡GPS丟出來的訊號.所以我還是回去用ublox的MAX 7Q.



最終結果如下:

下兩張圖是GPS衛星的天空軌跡,shaded的顏色是衛星經過時的訊號強度,中間的一槓代表板子的擺放,而凸出來的那根是表示板子的正面
7mm晶片型天線

迷你型晶片天線
首先來講一下7mm的那支天線,可以很明顯的看出來因為板子不是為了這支天線所設計的,焊接的時候並不能避免天線的背面的衰減,理想上應該是要一個圓形對稱
迷你型的比較正常,基本上呈現圓對稱,但是訊號弱了大概1~5db,其中在低仰角的部分根本低到0db了
再來講到細節,注意到板子背面其實還有一個小的死角,其中迷你天線的訊號比較沒那麼低
我的猜測是電池座的鐵片干擾到了天線的接收,而由於電路板上面有做迷你天線的反射面,所以對其影響不大.


電池的話則是出現一個很有趣的現象,看起來用迷你的天線比較省電
另外就是因為電池用的是一次性鋰電池,初始電壓達到1.7,不過迅速降到1.4之後平緩的下降
可惜沒有整個過程都跑完,不過總時間達到四小時三十七分鐘

其他問題最大的大概就是氣壓計的初始誤差了,可以看到兩台的溫溼度基本上一致
但是兩個的氣壓差了
大概0.6hPa左右,還滿恐怖的不過還在Datasheet的正負1hpa之內

沒有留言:

張貼留言