Für meinen im Bau befindlichen Copter möchte ich ein neues und besseres GPS-Modul. Also schnell im Internet lesen und noch mehr lesen und erkennen, das ist nicht so einfach. Nachfolgend mal die Informationen die hängengeblieben sind. Da ich kein Fachmann bin kann ich nicht garantieren das die Informationen auch alle Richtig sind.
Das GPS Signal wird mit einer Frequenz von 1575,4 MHz übertragen. Die Patch-Antennen sind genau für diese Frequenzen ausgelegt. Passive Patch-Antenne = ein Stück Keramik + Metallfolie + Stift. Mit der Lage des Stiftes (sichtbar durch einen kleinen Lötpunkt oben und Lötpunkt auf der Platine) und der Form und Größe der Metallfolie kann die optimale Empfangsfrequenz eingestellt werden. Daher auch manchmal die Kratzspuren auf der Oberseite der Patch-Antenne (um die Antenne auf 1575,4 MHz einzustellen). Größere Patch-Antennen verstärken das Signal (18mmx18mm um 2 dBi, 25mmx25mm um 5 dBi : Info von Fa. taoglas) auch die Bandbreite nimmt zu (18x18x4 - 10 MHz, 25x25x4 - 20 MHz : Info Fa. taoglas). Wenn man eine Groundplate (z.B. Kupfer beschichtete Leiterplatte) unter die Patch-Antenne baut wird das Signal nochmals verstärkt. Je grösser je besser, aber die optimale Empfangsfrequenz wird von der Groundplate verstellt. Übliche Größen für Groundplates 50 x 50 oder 70 x 70. In irgend einem Diagramm habe ich gesehen, das eine 70 x 70 Groundplate unter einer 18 x 18 Patch-Antenne die optimale Empfangsfrequenz um 6 MHz verstellt. Die große Groundplate mach die Patch-Antenne tauber. Unter einer 35 x 35 Patch-Antenne wäre das kein Problem.
Die Groundplate ist auch wichtig um die anderen Frequenzen (Fernsteuerung, FC, Videokanal ...) abzuschirmen. Das Signal aus dem All ist sehr, sehr schwach. Alle anderen Frequenzen dagegen sehr stark. Daher kann es vorkommen, dass das Ublox die Antennensignale nicht mehr versteht. An dieser Stelle kommt der oft erwähnte SAW Filter ins Spiel. Der SAW Filter soll und kann die Störfrequenzen herausfiltern (abschwächen). Den SAW Filter erkennt man auf der Platine in der Nähe des Lötpunkt der Patch-Antenne als kleines Quadrat. Nicht zu verwechseln mit dem mini kleinen Widerstand und Spule. Dieses gereinigte Signal muss jetzt noch Verstärkt werden. Hierzu gibt es besondere LNA Verstärker. Verstärker erzeugen in der Regel auch Störungen, diese LNA erzeugen sehr geringe Störungen. Die LNA sind kleine schwarze 6 Füßler. Wo wir gerade dabei sind. Das EEprom zur dauerhaften Speicherung der Einstellungen ist ein 8 Füßler. Ein MAG Chip ist ein quadratischer 16 Füßler. Die 5 Füßler (3 auf einer Seite, 2 auf der anderen Seite) sind Spannungswandler (5V auf 3,3V). Die silberne Kiste mit dem Aufdruck ist der Ublox Receiver, in dem die Signale in Daten umgerechnet werden. Mit diesem Wissen kann man schnell mal die Qualität eines unbekannten GPS-Modul abschätzen.
Wenn das GPS-Modul mit einer passiven Patch-Antenne versehen ist, muss auch unbedingt ein SAW-Filter und ein LNA verbaut sein. Die Qualität der verbauten hips lässt sich leider keine Aussage machen.
Bei einer aktiven Patch-Antenne muss auf der Platine nicht zwangsläufig ein SAW-Filter oder LNA vorhanden sein. In der Blechkiste unter Patch-Antenne befindet sich in der Regel der SAW-Filter und der LNA. Leider kann man das auf keinem Foto erkennen und auch oft nicht aus der Beschreibung entnehmen. Die aktive Patch-Antenne wird mit Spannung versorgt und verbraucht in der Regel 10mA. Ob jetzt eine aktive Patch-Antenne besser ist als eine passive Patch-Antenne (natürlich mit SAW und LNA) kann ich nicht sagen, ich habe hierzu keine Informationen gefunden.
Zu der großen Frage NEO-6M oder LEA-6H gibt es viel zu lesen. Das Ergebnis ist fast immer, dass der LEA-6H besser ist. Da ich keine stichhaltigen Beweise gefunden habe, bin ich mir nicht sicher ob das alles stimmt. Ein Top NEO-6M Modul findet auch alle Satteliten, vielleicht ist der Fix ein paar Sekunden später. Das LEA-6H ist erheblich teurer als das NEO-6M. Die Platinen mit dem LEA-6H sich auch in der Regel besser ausgestattet (SAW, LNA). Bei den NEO-6M gibt es auch viele billig Module nur mit dem nötigsten. Ich glaube dadurch kann auch schnell der Eindruck entstehen, das der LEA-6H besser ist. Was mich an dem LEA-6H stört, dass Ublox in Anleitung für die Wiederholrate nur 2 Hz angibt. Beim NEO-6M sind 5 Hz angegeben.
Aber welches Modul ist jetzt das beste? Mein Ergebnis vom vielen Lesen. Wenn Geld keine Rolle Spiel, ist es das GPS mit LEA-6H von 3D Robotics. Etwas billiger sind die chinesischen Nachbauten z. B. bei Goodluckbuy. Ich habe mich für das "Ublox NEO-6M GPS Module V2.0 Compass" entschieden, weil bei mir das Geld (begrenztes Budget) eine Rolle Spiel. Für dieses GPS Modul spricht, das ein MAG verbaut ist, die LED Anzeige ist oben montiert, eine aktive Patch-Antenne, die Platine ist eine 50 x 50 Groundplate und es werden an den Seiten Abschirmplatten angelötet, die oft sehr positiv gelobt werden. Ob ich mit meiner Annahme richtig liege kann ich erst in ein paar Wochen berichten wenn das GPS Modul bei mir angekommen ist.
Wenn Fehler in meinen Ausführungen sind, dann bitte melden, ich möchte ja dazu lernen.
Tschüs
Berthold