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2004年6月27日

Mio 168のGPSを感度Up

 MiTAC Japan製のGPS内蔵Pocket PC「DigiWalker Mio 168」は、SiRFの高性能GPSエンジンを搭載しているので、感度不足で悩まされる事は、まず無いと言っても過言では無い。筆者は、数多くのGPS受信機を評価してきたが、その中には感度不足で悩まされた機種も多い。そんな時に、まず試すのが「グランド板」の装着である。
 GPS受信機の多くに採用されているセラミックパッチアンテナは、元来良好な接地環境を想定して設計されている。良好な接地環境とは、受信する電波に対して、十分に大地と同等の電気的な代理を行う必要があり、GPSに用いられている1.5GHz帯の電波であれば、比較的少ない面積の導体板で代用が可能だ。
 元々、セラミックパッチアンテナは、車の車体に設置するように設計されているので、外部GPSアンテナなどは、車の屋根にマグネットで装着することにより、本来の設計受信能力を発揮する。従って、プラスチックなどの非伝導体で出来た、車のダッシュボード上などへ設置した場合は、感度が悪くなることが多いわけだ。

Mio 168へグランド板を装着

 高感度なDigiWalker Mio 168へ、全く不要とも言えるグランド板を、あえて装着するとどうなるかという無駄な実験であるが、結果はグランド板の効果が、数値的にみて取れるので、ご参考にしていただきたい。特に、車などに装着する場合でも、ワンボックスカー等のフロントグラスが垂直に近い傾斜角の車に、DigiWalker Mio 168を装着する場合や、バイクや自転車などへ装着して、森林の中などGPS衛星からの電波を受信しにくい環境では、アウトドアでも十分に活用可能だし、室内での測位などにも応用が利くので、覚えておくと便利だと思う。
 作り方は、厚紙にアルミホイルを巻き、Mio 168のアンテナ部分の出っ張り(内部には、LNA基板がある)部分のみ、厚紙を切り抜いておくだけだ。本来は、中心点へアンテナを持って行きたいところだが、これだけでも十分に効果がある。大きさは、大きいほど良いのだが、目安として1.5GHzの波長(λ:約20cm)の1/4λ(約5cm)が一辺になる様な板が最低でも必要であるが、今回は1/2λ以上の約15cm四方とした。

グランド板の効能
衛星 グランド板 グランド板
SV09    45      45
SV26    37      40
SV18    26      28
SV21    45      45
SV29    41      42
SV10    41      43
SV28    33      0
SV05    30      0

クリックで拡大画像を表示

 グランド板の装着によって、SV28とSV05のGPS衛星を捕捉しなくなっているが、これはマルチパスによる電波を受信していたものが、グランド板によりアンテナの指向性が、本来の設計指向性に近くなった為と考えられる。位置測位に要する衛星は、3D測位の場合であれば最低4個のGPS衛星を捕捉できていれば良いし、マルチパスによる電波を測位演算に使用しなくなるので測位精度も上がるので、問題は無いと考えられる。
 無論、室内などでの受信であれば、窓側へグランド板を装着したアンテナを向けることで、積極的にマルチパス電波を利用して測位を行うことで、誤差は多くなるが本来は測位できない室内であっても、測位が可能になる場合も多いので、試してみると良いだろう。

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