GPS電波について

質問

GPS電波を簡単な方法で検波（電波があるか、無いか）をしたいのですが、よい方法はありますでしょうか？
電波に含まれるデーターは必要ありません。

回答No.3

sunspot_number · ベストアンサー

あらためてスペクトラム・アナライザ（以下スペアナと呼びます）でGPS電波のスペクトラムが観測可能か、参考文献を引っ張り出して来て検討するのに時間がかかりました。
返事が遅くなって申し訳ありません。

先の#1で1575.42MHzにはC/Aコードしか乗っていないと誤解されそうな文章でしたがPコード（or Yコード）もこの周波数には乗っています。

さて、
C/Aコードで直接拡散方式（以下DSと呼びます）でスペクトラム拡散された電波成分の地上で受信される電波の電力は、0dBiのアンテナだと衛星が真上に来たときに -160dBW = -130dBm です。仰角5度だとこれより3dB下がります。

DSで拡散されていますからスペアナで見たとき広がった側波帯のメインローブの中心付近のレベルはこれより下がります。
何dB下がるか。その辺が私自身力不足でよく理解できていません。
おそらく四十数dBになると思いますが、もしそうなら-170dBm以下（-178dBm程度？）となります。
これに受信機としてのトータルの雑音指数（NF）と、ケーブルやコネクタの損失が加わります。

お使いのスペアナのノイズフロアレベル＋α（信号を確認するにはせめて10dBは欲しい）とこの差は、アンテナ利得とアンプ利得で埋めることになります。

よほどアンテナで利得を稼がないと周波数変換しないストレートのアンプだけでは無理でしょう。
高利得アンテナとなるとあらかじめどの衛星が何時どの方角と高度にあるかを求めて（このソフトは色々あります）その方向に正確に向けられる架台も必要になってきます。
ちなみにGPSの電波は右旋回円偏波です。

現実的にはある程度増幅した後、低い周波数に周波数変換してまた増幅した方がいいと思います。

とにかくスペアナで検出可能なレベルまで増幅出来ればスペアナは、
C/Aコードでの側波帯のメインローブが約2MHzなのでスパン（SPAN）は5MHz程度にします。
フィルタ幅（RBW）を出来る限り狭めることでノイズフロアを下げて、スイープ速度を遅くしてフィルタ幅分のスイープ時間中にC/Aコードの周期1msが収まるように設定すれば１回のスイープで検出されるはず？です。

【参考文献】
1. 川田輝雄著「航空無線工学概論」鳳文書林出版販売(ISBN4-89279-229-2)
2. R.C.Dixon著 立野敏,片岡志津雄,飯田清 訳「最新スペクトラム拡散通信方式」ジャテック出版
3. 大森俊一,横島一郎,中根央 共著「高周波・マイクロ波測定」コロナ社(ISBN4-339-00611-4)
4.「トランジスタ技術SPECIAL No.47 特集高周波システム＆回路設計」ＣＱ出版社
5.「アンテナハンドブック」ＣＱ出版社(ISBN4-7898-1025-9)

本来のご質問に戻って、
用途がわかりませんが、もし何かの商品開発でしたらntaさんのアドバイスにあるようにモジュールの利用がベストだと思います。
携帯電話に組み込まれている様なモジュールだとまとまった数（数万）購入すれば一個あたり数千円でしょう。

お礼

お返事大変ありがとうございます。
教えていただいた内容を元に電波を見るに当たって、アンプ等の作成とモジュールの利用の二つで実践したいと考えています。前途多難ですが、頑張って進めていきます。貴重なご意見ありがとうございます。
又、教えて!GOOメンテナンスのためお返事が遅れたことをお詫び申し上げます。

回答No.2

nta

#1さんがご指摘になっていますが、汎用の機器で構成するとなるとかなりのコストがかかる上、性能がなかなか出ません。そこで、チューニング用のSAWフィルタとLNAをバラで入手するか、GPS用に開発されたMMICを入手する必要があります。これらの部品は１つあたりはそれほどの価格ではありませんが、通常はメーカの出荷が数千個単位になりますから少量で入手するにはサンプルか試作品の供与を受ける必要があります。おつきあいのある納入業者に相談してみるしかありません。また、実装技術が非常に重要になってきますから伝送線路やチップ実装、さらにシールド技術に自信がなければ市販のGPSモジュールをお買い求めになって改造した方がうまくいくように思います。

http://dbserv.maxim-ic.com/quick_view2.cfm/qv_pk/2240

GPS　
http://www.spa-japan.co.jp/

お礼

お返事ありがとうございます。
GPSモジュールはジュピター等などの使用も検討しておりますが、もっと簡単に検波できないかと考えています。性能のよいアンプなどを使い、チャレンジしてみます。

回答No.1

sunspot_number

軍用や測量用のYコードやPコードではないC/Aコードと呼ばれる一般向けに解読が公開されている電波(周波数1575.42MHz)の事でよろしいでしょうか？

結論を言いますと、市販の何らかのGPS受信機（ハンディ機とかユニットタイプなど）を利用するのがコストの面で最も有利です。安い物だと２万円弱です。
これだと衛星毎の電波強度がわかるものがあります。

GPS用の受信機を使用しないとすると、例えばスペクトラム・アナライザを使う方法があります。別途低ノイズのプリアンプは必須。
でもすでに手元に有るならともかく、新たに入手するとなると新品だと安いものでもまともな物（アドバンテスト、アンリツ、アジレントテクノロジーなどの測定器メーカーの）は百万円弱しますから、
やはりGPS受信機を使うのがベストでしょう。

補足

お返事大変ありがとうございます。
電波はご指摘のとうり、一般向けの1575.42MHzです。
スペクトラム・アナライザで電波の存在を見る場合、別途低ノイズのプリアンプが必要とのことですが、具体的な方法等があれば教えていたがけますでしょうか。
お手数をお掛けしますが、よろしくお願いいたします。