Μια κεραία GPS είναι μια συσκευή που βοηθά στην ενίσχυση του σήματος λήψης σε μια μονάδα GPS, είτε πρόκειται για αυτόνομη μονάδα είτε για ενσωματωμένη μονάδα. Συχνά μια κεραία GPS χρησιμοποιείται σε μια κατάσταση όπου η ίδια η μονάδα GPS απομακρύνεται με κάποιο τρόπο από την οπτική γωνία προς τον ουρανό, όπως σε ένα αυτοκίνητο, για να βοηθήσει το GPS να «βλέπει» τον ουρανό χωρίς να χρειάζεται να μετακινηθεί. Οι κεραίες GPS μπορούν να αγοραστούν για διάφορους προϋπολογισμούς ή φθηνότερες οικιακές εκδόσεις μπορούν να κατασκευαστούν με αρκετά κοινά εξαρτήματα.
Το GPS, ή το παγκόσμιο σύστημα εντοπισμού θέσης, είναι ένα δορυφορικό σύστημα που αναπτύχθηκε αρχικά από το Υπουργείο Άμυνας των Ηνωμένων Πολιτειών. Χρησιμοποιεί περισσότερους από δύο δωδεκάδες δορυφόρους που βρίσκονται σε τροχιά γύρω από τη Γη για να επιτρέψει στους δέκτες στο έδαφος ή στον ουρανό να πουν ακριβώς πού βρίσκονται, λαμβάνοντας κεφαλές από πολλούς δορυφόρους. Χρησιμοποιώντας αυτήν τη θέση, οι συσκευές μπορούν να ανιχνεύσουν όχι μόνο γεωγραφικό πλάτος και μήκος, αλλά και υψόμετρο, ακόμη και κατεύθυνση και ταχύτητα. Για χρόνια, το GPS προοριζόταν για στρατιωτική χρήση στις Ηνωμένες Πολιτείες, αλλά μετά από οδηγία του Προέδρου Ρίγκαν το 1983 έγινε ανοιχτό για μη στρατιωτική χρήση.
Το μη στρατιωτικό GPS περιέχει ορισμένους περιορισμούς, που επιβλήθηκαν από την κυβέρνηση των ΗΠΑ για να διασφαλίσει ότι οι εχθρικές δυνάμεις δεν χρησιμοποιούν την τεχνολογία σε πυραύλους. Ως αποτέλεσμα, το καταναλωτικό GPS δεν μπορεί να λειτουργήσει όταν κινείται με ταχύτητα άνω των 515 m/s σε απόσταση μεγαλύτερη των 60,000 ποδιών (18 km). Κατά τη διάρκεια της δεκαετίας του ‘XNUMX και στις αρχές του ‘XNUMX, το GPS χρησιμοποιήθηκε κυρίως σε εμπορικές λεωφόρους, όπως σε αλιευτικά σκάφη, σε αεροπλάνα ή για γεωγραφικές αποτυπώσεις. Στα τέλη της δεκαετίας του ‘XNUMX άρχισε να κερδίζει δημοτικότητα στους καταναλωτές για πεζοπορία ή οδήγηση, και από τη νέα χιλιετία τα αυτοκίνητα εξοπλίζονταν με ενσωματωμένο GPS για να δίνουν οδηγίες οδήγησης και τα κινητά τηλέφωνα άρχισαν να περιλαμβάνουν GPS για οδηγίες και τοποθεσία.
Μια μονάδα GPS έχει μια ενσωματωμένη κεραία, η οποία είναι συνήθως αρκετά μικρή και βρίσκεται στο εσωτερικό της μονάδας. Αν και αυτό πιθανότατα θα λειτουργήσει σε ιδανικές συνθήκες, όπως όταν σε μια έρημο κινείται με αργές ταχύτητες ή μένει ακίνητος, μπορεί να μην λειτουργεί όπως θα ήθελε κανείς σε πιο δύσκολες συνθήκες. Σε μια μονάδα GPS αρέσει να έχει καθαρή, ανεμπόδιστη θέα στον ουρανό, για να λαμβάνει καλύτερα τα σήματα μικροκυμάτων που της επιτρέπουν να επικοινωνεί με δορυφόρους. Για μονάδες GPS στο εσωτερικό των αυτοκινήτων, αυτό μπορεί να είναι προβληματικό, επομένως συχνά θα χρησιμοποιείται μια εξωτερική κεραία GPS, η οποία είναι τοποθετημένη στο εξωτερικό του αυτοκινήτου με μαγνήτη και συνδέεται με την ίδια τη μονάδα μέσω ενός καλωδίου.
Σε περιπτώσεις όπως το μεγάλο κάλυμμα του θόλου κατά την πεζοπορία, η μικρή κεραία GPS που είναι ενσωματωμένη σε μια μονάδα καταναλωτή ενδέχεται επίσης να μην μπορεί να επικοινωνήσει ιδανικά με τους δορυφόρους. Σε αυτήν την περίπτωση, μια μεγαλύτερη, πιο προηγμένη κεραία GPS βοηθά τη μονάδα να ξεπεράσει τις περιβαλλοντικές προκλήσεις, για να δώσει ένα σαφές σήμα. Ομοίως, η κίνηση με υψηλές ταχύτητες μπορεί να κατακλύσει μια μικρότερη, λιγότερο εξελιγμένη κεραία και μια εξωτερική συσκευή μπορεί να ενισχύσει το σήμα.
Υπάρχουν διάφοροι τύποι κεραιών GPS, με τα στυλ ενημέρωσης κώδικα και Quad Helix να είναι τα πιο δημοφιλή. Και τα δύο είναι περίπου ίσα σε αποτελεσματικότητα, αν και πολλοί άνθρωποι βρίσκουν ότι η τετραέλικα έχει λίγο μεγαλύτερη ευαισθησία. Άλλοι τύποι κεραιών περιλαμβάνουν μικροταινίες, εκ των οποίων το έμπλαστρο είναι μίας διαμόρφωσης, επίπεδοι δακτύλιοι και σπειροειδείς έλικες.