Piero Bosio - Personal Web Site

In questo post voglio condividere una esperienza che ho fatto per migliorare la ricezione del segnale Gps dai satelliti, non sempre ottima specialmente quando il cielo è coperto o quando si è coperti da edifici o altro. Per lo scopo ho utilizzato il palmare Htc Dream che è dotato di ricevitore A - Gps. Ho quindi pensato come fare per migliorare la ricezione del palmare quando il cielo è coperto o quando si è in una zona d'ombra. Siccome il palmare non è predisposto per ricevere una antenna esterna come optional, ho pensato di costruirne una in modo semplice e artigianale, facendo varie prove empiriche.

Qui ti racconto la mia esperienza.

Tanto per cominciare ho pensato ad un foglio di alluminio da cucina tipo domopack e ho ritagliato una striscia di alluminio larga 2 cm e lunga 8 cm. Per ispirazione ho pensato di piegarla in mezzo in modo da avere una striscia lunga 8 cm e larga 1 cm, così per prova. Mi sono quindi detto: Quella sarà l'antenna esterna per il Gps da mettere al cellulare Htc Dream G1, come illustrato in fotografia.

Ho rimosso la cover della batteria e ho sovrapposto la striscia di alluminio in corrispondenza all'antenna Gps interna del cellulare posta come raffigurata in foto, con una marcatura rossa, semplicemente appoggiandocela sopra, fissandola con nastro adesivo ad una estremità e facendola uscire dal cellulare dall'altra estremità.

Una volta fissata l'antenna con poco nastro adesivo, come in foto, ho preso la mascherina di plastica della batteria e in corrispondenza simmetrica a dove ho messo l'antenna di alluminio, ho inserito un sottile spessore di gomma spesso 1 mm circa o anche meno e lungo 4 cm fissandolo con un po' di nastro biadesivo, in modo tale che riposizionando il coperchio della batteria, lo spessore di gomma eserciti una leggera pressione sulla striscia di alluminio pizzicandola e bloccandola.

Acceso il cellulare, ho fatto molte prove con il Gps e il segnale 3G attivato.

Ho poi tarato l'antenna secondo la mia ispirazione, tagliuzzandola con le forbici di mezzo millimetro per volta, per far coincidere la lunghezza dell'antenna con la lunghezza d'onda del segnale Gps satellitare, in modo da fare andare in risonanza l'antenna sulla giusta frequenza L1- L2 della banda satellitare, cosa non facile senza adeguata strumentazione. Quindi, partendo con una striscia di alluminio lunga circa 8 cm o più, l'ho tagliata all'estremità libera di mezzo millimetro per volta fino ad ottenere la migliore ricezione del segnale Gps dai satelliti.

Ciò è fattibile con l'ausilio di applicativi che il Market di Android mette a disposizione gratuitamente come GpsTest e Gps Status. Le numerose prove empiriche che ho fatto per diverse ore, nel mio caso, mi hanno portato a tarare l'antenna ad un lunghezza complessiva di 7,5 cm, con la parte che fuoriesce dal palmare lunga 3,5 cm, lunghezza dove ho potuto riscontrare il migliore rapporto segnale/rumore in corrispondenza di un margine di errore di 3 - 4 metri sulla posizione rilevata dal Gps a cielo semi-coperto e di notte, contro un margine di errore di 25 - 100 metri sulla posizione rilevata senza antenna esterna. Sono prove empiriche, ma se tu disponessi di un "rosmetro" amplificato per frequenze satellitari da collegare all'antenna, penso che si potrebbe migliorare la taratura dell'antenna.

Con l'applicazione Android Gps Test ho fatto quindi numerose prove empiriche per vedere quali sono i migliori risultati di ricezione, variando la lunghezza dell'antenna, tagliuzzandola poco per volta e muovendola in orizzontale e verticale.

Un'altra applicazione Android che mi ha aiutato a verificare il risultato ottenuto è Gps Status, come accennato prima, la quale ti dà il numero dei satelliti agganciati con la loro posizione orbitale, con un grafico indicativo relativo al segnale ricevuto.

L'antenna di alluminio, quando poi non uso il Gps, la posso ripiegare sotto il tastierino scorrevole del palmare in modo che non dia fastidio e non si rovini.

Dalle foto puoi vedere i risultati ottenuti a cielo semi coperto e di notte. Ho quindi avuto modo di sperimentare come l'antenna artigianale in alluminio, se ben tarata, migliora la ricezione, aumentando il numero di satelliti rilevati. Anche il rapporto segnale rumore migliora leggermente e di conseguenza la precisione della tua posizione rilevata dal Gps può migliorare arrivando a toccare anche margini di incertezza di tre o quattro metri.

Update: per fare le cose un po' più precise, in linea generale è possibile accordare l'antenna, cioè la lunghezza della striscia di alluminio, sulla frequenza satellitare di 1,2 GHz o di 1,5 GHz. In tal caso il pezzo di antenna che fuoriesce dal palmare viene più lungo ponendo maggiori problemi di gestione. Se si vuole accordare l'antenna sulla frequenza più bassa, quella di 1,2GHz, per esempio, occorre tagliare una striscia di alluminio di 29 cm circa per farne fuoriuscire 25 cm, secondo la formula L=c/f dove L è la lunghezza dell'antenna approssimata o la lunghezza d'onda nel vuoto, c è la costante della velocità della luce = 300.000 e f è la frequenza in Hz = 1.200.000 in questo caso. Si vede che la misura ottenuta di 25 cm è effettivamente un po' troppo complicata da gestire, ma garantisce risultati migliori, se tarata opportunamente.

Sono misure molto approssimate, perché non tengono conto di molti fenomeni a cui sono soggette le onde elettromagnetiche quando non viaggiano nel vuoto, ma devono attraversare la ionosfera terrestre e il materiale di cui è composta l'antenna e che le rifrangono e le attenuano secondo parametri non semplici da calcolare se non si dispone di strumentazione idonea.

Si può comunque provare ad accordare l'antenna su sottomultipli della lunghezza d'onda: lambda/2 o lambda/4 o lambda/8. In tal caso si può ridurre la lunghezza dell'antenna che fuoriesce dal palmare di due o quattro o otto volte ottenendo lunghezze di 12,5 o 6,25 o 3,125 centimetri, misure che pongono meno problemi di gestione, ma che tuttavia attenuano un po' il segnale. Tutte le misure vanno poi tarate empiricamente, accorciandole o allungandole di pochi millimetri fino ad ottenere la migliore ricezione.

Link: Manuale Hardware Htc Dream Service manual su //androinica.com/2008/12/19/htc-dream-service-manual-now-available-for-download/