Un’onda elettromagnetica che si propaga nello spazio è soggetta a diversi fenomeni quali: attenuazione, riflessione e rifrazione. Proprio a causa di questi ultimi due fenomeni, all’antenna ricevente non giunge solamente il segnale diretto ma anche altri segnali generati dalla riflessione e dalla rifrazione del segnale trasmesso. Quindi se s(t) è il segnale che è stato trasmesso

il segnale ricevuto può essere rappresentato tramite x(t)

Tenendo conto di N cammini multipli e dell’effetto Doppler, si ottiene l’espressione dell’inviluppo complesso del segnale ricevuto r(t)

il quale, definendo la fase associata all’nesimo cammino

può anche essere scritto come

• essi producono diverse repliche del segnale trasmesso e il loro numero, nonché  la loro potenza, dipende dall’ambiente circostante;

• ciascuna replica è caratterizzata da una attenuazione, da una fase e da una variazione di frequenza (spostamento Doppler) proprie;

• siccome il valore f₀+f_D,n(t) è molto grande, una piccola variazione del ritardo di propagazione τ_n(t) provoca una variazione molto grande della fase dell’inviluppo Φ_n(t). Le rapide variazioni di fase danno luogo, nella somma vettoriale dei vari contributi, ad una interferenza che può passare da costruttiva a distruttiva nello spazio di una lunghezza d’onda.

Per quanto riguarda quest’ultima affermazione, se il ritardo di fase risulta essere minore di 90° il segnale composito avrà un’ampiezza maggiore, mentre se è compreso tra 90° e 270° l’ampiezza diminuirà. Il caso peggiore si ha quando il ritardo di fase è pari a 180° , in quanto in questo caso la potenza del segnale multipath risulta essere tale da cancellare il segnale diretto causando la perdita del segnale. Sempre a causa del fenomeno dei multipath, i correlatori presenti all’interno dei ricevitori non sono più in grado di fornire dei risultati corretti, in quanto sono affetti da una distorsione variabile che influenza il picco di correlazione. Si generano quindi delle ambiguità nelle misure di fase e dei problemi nella demodulazione dei dati di navigazione. Questo è dovuto al fatto che i segnali multipath percorrono distanze maggiori rispetto al segnale diretto. Per ovviare al problema dei cammini multipli bisogna tener conto di due fattori: la scelta del luogo in cui posizionare l’antenna e la scelta del tipo di antenna. Per quanto riguarda il primo, l’antenna va collocata tenendo presente la dislocazione degli oggetti riflettenti e di quelli che si interpongono al cammino del raggio diretto (line of sight). La scelta del tipo di antenna, invece, va fatta tra un’antenna a microstriscia e le quadrifilari a spirale. La differenza tra questi due modelli consiste nella diversità di guadagno in base agli angoli di elevazione. Nelle antenne a microstriscia il guadagno risulta essere basso per bassi angoli di elevazione, questo comporta un loro impiego in prossimità di ampie superfici riflettenti (tali da avere bassi angoli di riflessione). Le antenne quadrifilari, invece, hanno il vantaggio di una migliore acquisizione dei satelliti ed un alto guadagno verso l’orizzonte, ma sono più suscettibili ai problemi di multipath.