Un’antenna GPS è un dispositivo che aiuta a potenziare il segnale di ricezione a un’unità GPS, sia essa un’unità autonoma o un’unità incorporata. Spesso un’antenna GPS viene utilizzata in una situazione in cui l’unità GPS stessa viene in qualche modo rimossa da una linea di vista verso il cielo, come in un’auto, per aiutare il GPS a “vedere” il cielo senza doversi spostare. Le antenne GPS possono essere acquistate per una vasta gamma di budget, oppure è possibile realizzare versioni domestiche più economiche con componenti abbastanza comuni.
Il GPS, o Global Positioning System, è un sistema satellitare originariamente sviluppato dal Dipartimento della Difesa degli Stati Uniti. Utilizza più di due dozzine di satelliti in orbita attorno alla Terra per consentire ai ricevitori a terra o in cielo di dire esattamente dove si trovano, ricevendo teste da più satelliti. Utilizzando questa posizione, i dispositivi possono rilevare non solo latitudine e longitudine, ma anche altitudine e persino direzione e velocità. Per anni il GPS è stato riservato all’uso militare negli Stati Uniti, ma a seguito di una direttiva del presidente Reagan nel 1983 è diventato aperto all’uso civile.
Il GPS civile contiene alcune restrizioni, imposte dal governo degli Stati Uniti per assicurarsi che le forze ostili non utilizzino la tecnologia nei missili. Di conseguenza, il GPS consumer non è in grado di funzionare quando ci si sposta a più di 515 m/s a più di 60,000 piedi (18 km). Per tutti gli anni ottanta e l’inizio degli anni novanta il GPS è stato utilizzato principalmente in viali commerciali, come sui pescherecci, negli aeroplani o per il rilevamento geografico. Alla fine degli anni novanta ha iniziato a guadagnare popolarità tra i consumatori per l’escursionismo o per la guida, e nel nuovo millennio le auto sono state dotate di GPS integrato per fornire indicazioni stradali e i telefoni cellulari hanno iniziato a includere il GPS per indicazioni e posizione.
Un’unità GPS ha un’antenna incorporata, che di solito è piuttosto piccola e si trova all’interno dell’unità. Anche se probabilmente funzionerà in circostanze ideali, come quando ci si muove a bassa velocità nel deserto o si sta fermi, potrebbe non funzionare come si vorrebbe in circostanze più difficili. A un’unità GPS piace avere una visione chiara e senza ostacoli del cielo, per ricevere al meglio i segnali a microonde che le consentono di comunicare con i satelliti. Per le unità GPS all’interno delle auto, questo può essere problematico, quindi spesso verrà utilizzata un’antenna GPS esterna, montata all’esterno dell’auto con un magnete e collegata all’unità stessa tramite un cavo.
In situazioni come la copertura pesante del baldacchino durante le escursioni, anche la piccola antenna GPS incorporata in un’unità di consumo potrebbe non essere in grado di comunicare idealmente con i satelliti. In questo caso, un’antenna GPS più grande e più avanzata aiuta l’unità a superare le sfide ambientali, per dare un segnale chiaro. Allo stesso modo, muoversi ad alta velocità può sopraffare un’antenna più piccola e meno sofisticata e un dispositivo esterno può aumentare il segnale.
Esistono diversi tipi di antenne GPS, con gli stili patch e Quad Helix che sono i più popolari. Entrambi hanno approssimativamente la stessa efficacia, anche se molte persone trovano che la quad helix abbia una sensibilità leggermente maggiore. Altri tipi di antenne includono microstrisce, di cui la patch è una configurazione, anelli planari ed eliche a spirale.