GPS Antenne - Empfangsstärke / aktive Antenne basteln

Ich habe in engen Gassen und in der Nähe von hohen Häusern das Problem dass mein Wintec WSG-1000 das Fix verliert…liegt u.a. daran dass ich es auf die höchste genauigkeit gestellt habe und der dann ein wenig empfindlich auf Satellitenverlust reagiert…

Im Gerät ist eine ca. 2x2 cm kleine Patchantenne verbaut…

  1. Frage: muss die Patchantenne genau waagerecht liegen?? Am meinem Fahrrad ist das Gerät so befestigt dass die Antenne noch ein wenig nach hinten geneigt ist

  2. Frage: würde es viel bringen wenn ich eine externe Antenne anschließe und mir diese hinten am Fahrradhelm (per Klett) befestige? GPS-Signale gehen ja nicht durch Stein und Wasser…da wir nun mal fast nur aus Wasser bestehen wird hier wohl das Problem mit dem Empfang in engen Gassen bestehen (vorne sicht frei…links/rechts etwas durch Arme verdeckt und nach hinten null Empfang wg. mir)

  3. Frage: hat schon wer GPS Antennen gebastelt? Ich hab ne billige passive Antenne zu Hause die ich dafür wohl umbauen würde (das GPS-Gerät hat keinen Anschluss für…da muss ich mir noch was überlegen) - aber eine aktive GPS Antenne dürfte wohl noch einiges mehr bringen.

Bei normalem Wetter wie in den letzten drei Tagen (zum Teil ziemlich dunstig) habe ich eine sicht auf 6 - 9 Satelliten bei 2x - 4x dB Stärke…hälfte der Satelliten liegt bei > 30 dB… Sind das gute Werte oder könnte es ruhig besser sein?

Gruß
Paul

Offiziell ist das wohl am besten. Bei meiner GPS-Maus macht es allerdings keinen merkbaren Unterschied, ob sich diese nun mehr oder weniger waagerecht in der kleinen Rucksackaußentasche befindet (beim Wandern ist die Lage eher senkrecht, beim tiefen Hängen über dem Fahrradlenker eher waagerecht). Gezielt habe ich die Empfangsqualität aber nicht analysiert. Andere aber sicher, also legt los. :slight_smile:

Sicher wird Dein Körper stören, aber er blockt vermutlich nicht den Empfang in dieser Richtung komplett ab. Die GPS-Signale sind ja keine Lichtstrahlen, sondern gehen irgendwie um Deinen Körper “drumherum”. Das ist wohl vergleichbar mit dem Handy. Auch wenn man zwischen dieses und den Sendemast eine Metallplatte hält, hat man trotzdem noch Empfang. Und zwar selbst dann, wenn keine Gebäude u.ä. in der Nähe sind, die die Wellen von der Seite reflektieren. Aber, ich bin weder Nachrichtentechniker noch Hochfrequenzexperte.

Das Wetter soll, entgegen dem, was man immer denkt (und auch ich vom Gefühl her denken würde), nur minimale bis keine Auswirkungen auf den GPS-Empfang haben, siehe auch http://gpsinformation.net/gpsclouds.htm. Anders ist es im Wald unter nassen Blättern, u.ä.

Zum Rest kann ich nichts sagen…

Ich habe ja ne direkte dB Anzeige für jeden Satelliten direkt am Gerät und es gibt schon große Unterschiede je nach dem wie die Antenne steht. Habe jetzt vorne unter die Halterung (Klettverschluß…vorne am Vorbau befestigt) einen Stein drunter geklemmt weil das Gerät viel zu flach lag…werde mal heute Abend mit diversen Winkeln expertimentieren und mal statt der Patch-Antenne die Externe zum Vergleich anschließen. :slight_smile:

Am Helm wäre da noch das Problem dass man den Kopf ja immer bewegt und Neigung sich auch ständig verändert…der Winkel am Lenker geht eher (160 mm Federgabel…bei normaler Fahrt bewegt die sich nur wenige cm was den Rahmenwinkel nicht zu sehr verändert).

Die Optimale Antennenlänge liegt bei 19 cm habe ich gelesen…die Patchantennen funktionieren ja mit zwei Platten mit 1/4 Lambda, wenn ich das richtig verstehe. Würde man nun ein 19 cm langes Kupferdraht als Antenne nehmen sollte diese ja - rein theoretisch - stärker als jede (passive) Patch-Antenne sein…mh…werde ich auch mal durchtesten.

Hallo AlphaRay,
vergiss bei Deinen Vergleichen nicht dass die Satelliten jede Stunde anders stehen und Du somit Deine Messungen nur bedingt miteinander vergleichen kannst. Das Thema würde mich jedoch auch interessieren. Im Netz gibt es genügend Anleitungen um eine Externe GPS Antenne mit wenig Aufwand selber zu bauen, nur was kann man tun wenn das Gerät kein Anschluss ermöglicht. Gruss zapfen

Das hab ich auch schon gemerkt…wenn dann mach ich die Vergleiche innerhabl einer minute…wird alles so vorbereitet dass ich nur noch den draht von einer antenne zur nächsten ‘umschalten’ kann :wink:
Ergebnisse werd ich hier dann später posten…komme heute oder morgen dazu

Ich bin zwar auch kein Antennenexperte aber so einfach ist das dann doch nicht. Ich habe mich im Zusammenhang mit WLAN mal ein wenig in Antennentechnik eingelesen.

Neben dem reinen Antennengewinn hast du natürlich auch eine Richtcharakteristik. “Stärkere” Antenne (als größerer Antennegewinn) ist immer verbunden mit einer stärkeren Richtwirkung.

Da man bei GPS die Satelliten gleichzeitig aus ganz unterschiedlichen Richtungen empfangen muss, braucht man eine Antenne mit dazu passender Richtcharakteristik (Rundumantenne mit Ausrichtung nach oben). Dein Stück Draht wird (wenn er senkrecht steht) die höchste Empfangsempfindlichkeit in horzontaler Richtung haben (es sei denn, er bekommt einen passenden Reflektor), was für Satelliten wohl nicht so günstig ist. Wenn du ihn waagrecht legst, geht weit mehr als die Hälfte des Antennengewinns nach unten verloren.

Eine nach oben schauende Patchantenne mit ausreichendem Öffnungswinkel erscheint mir schon die optimale GPS-Antenne zu sein. Da geht nichts nach unten “verloren”.

Detlef

Dazu habe ich auch schon ein paar Modifikationen gesehen: Helix-Antenne (20 - 30 EUR “Stummel”) und eine Art Patch-Antenne mit zwei 19 cm Stücken im 90° Winkel zueinander…kann ja ein wenig experimentieren. Kupferdraht in diversen Stärken, Alu und Kupferbleche (2 - 3 qm in div. Stärken) sind vorhanden B-)

Die externe Antenne die ich ja jetzt erstmal anschließen will ist eine “richtige” die ich mal für 25 oder 30 EUR gekauft und an meiner alten BT-SirfIII Maus getestet habe…der Empfang war auf jeden fall stärker (die werde ich jetzt vor allem beim Auto benutzen…da habe ich bei meinem neuen Auto richtige Probleme :confused:

Paul

Ich will deinen Enthusiasmus ja nicht bremsen, aber Antenne müssen schon für den jeweilge Frequenzbereich und Richtcharakteristik exakt berechnet und aufgebaut sein. Sonst hast du massig Verluste. Die Drahtstärke wirkt sich z. B. direkt auf die Bandbreite aus und natürlich muss die Anpassung an den Empfänger stimmen (Resonanzfrequenz etc.).

Bin mal gespannt, was bei den Experimenten heraus kommt. :wink:

Detlef

Das ist mir bekannt :slight_smile: Erstmal wollte ich halt die fertige, gekaufte externe Antenne anschließen…wenn die schon um x dB stärker ist als die eingebaute dann reicht mir das :wink: Die kann ich auch sonst wo am Bike - und vor allem beim Auto - schön platzieren…je nach dem wo der Empfang besser ist (z.B. oben am Rucksack und GPS-Gerät am Lenker zum ablesen)

Hier die Geohelix GPS-Antennen:
http://www.sander-electronic.de/gm00014.html

Paul

Wenn es eine passive Antenne ist, kann sie rein theoretisch nicht “stärker” sein, sonst hätte sie eine stärkere Richtwirkung und würde weniger Satelliten “sehn”. Es seit denn, die interne Antenne taugt gar nichts oder ist schlampig verbaut (schlechte Steckverbinder etc.)

Genau das ist der Vorteil der externen Antenne. Man kann sie unabhängig vom Gerät genau dort plazieren, wo man optimalen Empfang hat (also z.B. waagrecht auf dem Autodach).
Mein Asus PDA hat einen externen Antennenanschluss und ich habe beim Mappen immer die externe Magnetantenne auf dem Dach. Das bringt einiges.

Detlef

Im Internet recherchieren (oder wenn man sich auskennt, selber nachschauen), ob das Gerät einen internen Anschluss besitzt. Das Rausführen des Anschlusses (falls vorhanden) erfordert dann aber meistens den Einsatz eines Lötkolbens und eine ruhige Hand :D.

Detlef

Das war der Grund weshalb ich die damals für meine Bluteooth-GPS Maus geholt habe… :sunglasses: …und weshalb ich diese jetzt an dem Logger anschließen will. Werde dafür glaube die Buchse der BT-Maus ausbauen (MMCX) und am Logger verbauen. :sunglasses:

Hallo …,

ja (zumindest ungefähr) Patchantennen arbeiten mit einem passiven Gegengewicht (Auto).

ja.
Alternativ kannst Du auch den Empfänger auf dem Helm befestigen oder auf den Schultergurt des Rucksackes.

Grundsätzlich sind moderne Empfänger (SRFIII und MTK) aber bereits so gut, dass eine externe Antenne nur in Autos oder Stahlschiffen wirklich Sinn macht.

Wichtiger wäre ein eine Signalkorrektur mit EGNOS.

Zu Deinen geplanten Versuchen:
Garmin hat keine Versuche gemacht.
Bin neugierig, was bei Dir rauskommt. Mach am besten mehrere Durchgänge, um Fehler zu mitteln.

Gruss, Markus

Helm ist da glaube besser weil die Antenne höher wäre + nichts störendes mehr im weg ist bis auf vollen 180° :]

Der WSG 1000 arbeitet mit einem Atmel Microcontroller welcher 4 mal die Sekunde die Position ermittelt…ich hätte gesagt im Gegensatz zu meiner SirfIII Maus ist der um einiges genauer.

Wenn ich ne einfache tracking Software für Java bzw. Symbian S60 finde werd ich die Tage mal ne Strecke durch Stadt + Wald zum Vergleich fahren

Ich mache dann mal ne Excel Tabelle…bei sowas bin ich genau und mache das mehrmals :wink: Ich bin Anwendungsentwickler und Elektronik ist eins meiner älteren Hobby…da achte ich auch sehr auf Gründlichkeit :smiley:

Gruß
Paul