Forum: HF, Funk und Felder Empfangsstärke von GPS - Antennen messen


von Christoph K. (christophkind)


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Hallo zusammen,
kennt ihr vielleicht eine einfache Methoden um die Empfangsstärke von 
GPS-Antennen zu messen?

Vielen Dank

von Wolfgang (Gast)


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Was meinst du mit "Empfangsstärke"?

Die Signalstärke jedes empfangenen Satelliten wird als GPGSV-Sentence in 
den NMEA Daten mit ausgegeben.

von Ah. (Gast)


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Naja. die Staerke eines Satelliten ist eine Sache, und die 
Empfangsparameter eine andere. Ich wuerd die Antenne ausmessen.

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Ah. schrieb:
> Ich wuerd die Antenne ausmessen.

Wenn du das nicht kannst mangels Messmitteln, kannst du ja statistisch 
vorgehen. GPS Empfänger mit Antennenbuchse und Testantenne A auslegen 
und die Signalstärke über ein, zwei Tage loggen und mitteln. Testantenne 
B anschliessen und wieder loggen, usw.

: Bearbeitet durch User
von ich (Gast)


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Matthias Sch. schrieb:
> Ah. schrieb:
>> Ich wuerd die Antenne ausmessen.
>
> Wenn du das nicht kannst mangels Messmitteln, kannst du ja statistisch
> vorgehen. GPS Empfänger mit Antennenbuchse und Testantenne A auslegen
> und die Signalstärke über ein, zwei Tage loggen und mitteln. Testantenne
> B anschliessen und wieder loggen, usw.

...dabei aber nicht vergessen, daß immer nur die gleichen 
Satelliten-Nummern miteinander vergleichbar sind. Und zwar auch nur 
dann, wenn sie an der gleichen Position stehen, wie bei der vorherigen 
Messung. Also alles in allem sehr schwierig.
Dazu kommt noch, daß verschiedene Antennen auch verschiedene 
Richtdiagramme haben. Das sind keine idealen Kugelstrahler. Und die eine 
Antenne hat einen eingebauten Vorverstärker, die andere hat keinen oder 
einen mit anderer Verstärkung.

Was willst du damit erreichen oder nachweisen?

von Praktiker (Gast)


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Hallo,

aus der Fragestellung erlaube ich mir die Annahme das du kein sehr 
großes Wissen im Bereich der HF Technik hast und einfach nur die beste 
(die bessere) Antenne erkennen möchtest.
Dazu ist zu sagen das für die "normalen" Consumeranwendungen alle 
fertige GPS Antennen vom Empfang her mehr als ausreichend sind.
Das GPS von der Empfangfeldstärke her funktioniert ist schon sehr 
erstaunlich und auch für den HF Technisch vorgebildeten (auf Nivau wie 
es ein Funkamateur können muß) fast als "magisch" zu bezeichnen, 
natürlich steht da auch "nur" Physik und Mathematrik dahinter allerdings 
auf ein Niveau welches wohl nur studierte aus dem Gebiet der HF Technik 
und Mathematik  im Detail verstehen und nachvollziehen können.
Es werden Informationen aus dem Rauschen heraus gewonnen - also muß da 
doch noch mehr als das normale Rauschen vorhanden sein - wie das 
allerdings funktioniert ist alles andere als leicht vertändlich (ich 
habe aufgegeben das im Detail verstehen zu können)

mfg

    Praktiker

von Christoph K. (christophkind)


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Also mein vorhaben ist es, eine optimale Antenne für einen GPS-Tracker 
zu verwenden.
Mein Fachwissen im Bereich Hochfrequenter Antennentechnik ist sehr 
bescheiden.

Zur Zeit verwende ich eine 15mm x 15mm - Patchantenne und haben 
zumindest draußen guten Empfang. Ich habe jedoch jetzt viel im Internet 
über noch kleinere GPS-Antennen gelesen. Teilweise als abgekapselte 
Systeme, teilweise als Chip-Antenne realisiert. Mein Problem bei den 
Chip-Antennen ist jedoch, dass ich keinen Platz für die (ich denke mal 
benötigte) Ground-Plane habe.

Um meine verschiedenen Experimente vergleichen zu können, suche ich nun 
nach einer einfachen Möglichkeit um dies nach dem Trial-and-Error 
Prinzip zu tun. Die Idee mit den GPGSM-Daten gefällt mir da schon sehr 
gut :-D

von ich (Gast)


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Meiner Meinung nach ist es ebenfalls sehr wichtig, einen empfindlichen 
GPS-Chipsatz zu haben, da gibt es große Unterschiede. Hundertprozentig 
bin ich nicht auf neuestem Stand, aber der SiRFStar III ist so ziemlich 
der empfindlichste. Dazu eine Antenne mit Vorverstärker und man kann 
eigentlich (fast) überall einen ordentlichen Empfang haben. Selbst in 
vielen Gebäuden. Hängt natürlich von der Beschaffenheit der Wände ab...

von Der Rächer der Transistormorde (Gast)


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Christoph Kind schrieb:
> kennt ihr vielleicht eine einfache Methoden um die Empfangsstärke von
> GPS-Antennen zu messen?

Vorbehaltlich Irrtum da ich kein HF Spezi bin:

Wie bei jeder anderen Antenne auch, du gehst mit einem Messender in 
einen HF dichten Raum und misst den Gewinn bei der entsprechenden 
Frequenz.

Problem bei GPS ist aber das es diese gar nicht gibt sondern nur eine 
theoretische Mittenfrequenz des Spreizband Quasizufallssignals dass sich 
der Empfänger aus dem Rauschen rauspulen muss.

Da wird das ein wenig schwieriger, hinzu kommt noch das die 
Empfangscharakteristik deiner Antenne von der Anwendung abhängt.

von Axel R. (Gast)


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>... aber der SiRFStar III ist so ziemlich der empfindlichste.

ist aber schon ein wenig her, oder? :)

von Harald W. (wilhelms)


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Christoph Kind schrieb:

> kennt ihr vielleicht eine einfache Methoden um die Empfangsstärke von
> GPS-Antennen zu messen?

Das ist eigentlich recht einfach, wenn Du ein passendes Antennen-
meßgerät hast. :-)
Ein solches kostet aber m.W. einige Tausend EUR. :-(
Gruss
Hasrald

von ich (Gast)


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Axel R. schrieb:
>>... aber der SiRFStar III ist so ziemlich der empfindlichste.
>
> ist aber schon ein wenig her, oder? :)

Ich sagte ja, daß ich nicht ganz auf dem Laufenden bin :-)
Der SiRFStar III hat schon mal -190dB, welcher ist besser?

von Axel R. (Gast)


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dBWAS?
dBW vielleicht ;)
der sirfstar3 hat -159dBm
der sirfstar4 hat -163dBm
der NEO-7von u-blox hat -161dBm

die anderen müsste ich auch erst nachlesen, die habe ich auch nicht mehr 
im Kopf. Da gebe ich Dir recht. Ich bin letztens jedoch erst von einem 
Kollegen von mir freundlich auf die rasante Entwicklung auf diesem 
Gebiet hingewiesen worden. Mein Stand war TIM-LH und konsorten in 
1000x1000mil. hihi...
der rx1600 von Racewood wurde tatsächlich mit -177dBW beworben. (Kann 
auch der Furuno gewesen sein) Daber habe ich die Idee, das es sich um 
dBW handeln könnte. ein nicht wirklich zu gebrauchender Wert. klingt 
aber toll. Wäre dann noch mal Faktor 1000 drauf.
Ist ja auch egal. bei http://www.u-blox.com bekommt man jedenfalls 
schnell einen Einblick über den aktuellen Stand der Technik. Ob die 
tollen Sachen dann auc kaufen kann, steht auf einem anderen Blatt.
Gut - gibt ja auch noch andere Hersteller.

Zum Thema:
kann man sich nicht einen 1575Mhz Generator bauen, einen passiven RHCP 
Strahler an die Zimmerdecke hängen und die Leistung messen, die die 
Antennen empfängt???

Viele Grüße
Axelr.

von Axel R. (Gast)


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wierum ist die Strahlung eigentlich polarisiert? rechtsdrehend oder 
linksdrehend?

von HFIng (Gast)


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Christoph Kind schrieb:
> kennt ihr vielleicht eine einfache Methoden um die Empfangsstärke von
> GPS-Antennen zu messen?

Du benötigst zumindest eine Signalquelle, die dir ein Testsignal mit der 
GPS-Freq. liefert und einen Spektrumanalyzer oder Messempfänger. Dann 
könntest Du zwei identische Antennen gegeneinander messen, die 
Freiraumdämpfung rausrechnen und durch 2 teilen, dann hättest Du den 
Gewinn.

Vergiss aber auch das ReturnLoss deiner Antenne nicht, die sollte 
anständig angepasst sein, dafür ist ein Netzwerkanalyzer notwendig.

Mit der entsprechenden Software könntest Du auch deine Antenne 
modellieren und das ganze simulieren, das geht heute bei so einfachen 
Sachen schon recht genau...

von Wolfgang (Gast)


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Axel R. schrieb:
> wierum ist die Strahlung eigentlich polarisiert? rechtsdrehend oder
> linksdrehend?

Die GPS Systembeschreibung sagt: "Right-Hand Circularly Polarized"

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