GNSSアンテナの放射パターンは、さまざまな方向で信号電力を放射または受信するアンテナの能力によって定義されます。このパターンは、信号品質と測位精度に直接影響します。GNSSアンテナは、空全体の衛星から信号を受信するように設計されています。
まず、理想的なGNSSアンテナは、方位面で無指向性の放射パターンを持っています。これにより、すべての水平方向で均一な感度が保証されます。また、可視空をカバーするために、仰角面で半球状のパターンを備えています。
次の段階は、アンテナが高い仰角から地平線までの弱い衛星信号を受信することです。したがって、天頂に向かって強いゲインを提供する必要があります。これは、真上の位置にある衛星からの信号強度を最大化するのに役立ちます。ただし、ゲインは通常、低い仰角で低下することに注意することが重要です。設計者は、不要な信号の受信を減らすために、このトレードオフを制御します。建物や地面から反射された信号は、マルチパスエラーを引き起こす可能性があることに注意してください。地平線でのゲインが低下したアンテナは、これらの反射の除去に役立ちます。
さらに、アンテナのグランドプレーンは重要な役割を果たします。これは放射パターンに大きな影響を与え、その結果、下向きの信号受信が抑制されます。適切に設計されたグランドプレーンは、パターン対称性を改善し、信号の歪みを低減することが示されています。
さらに、資格のある専門家は、精密GNSSアプリケーションでチョークリングアンテナとパッチアンテナを頻繁に使用します。これらのアンテナは、安定した放射パターンを提供し、マルチパス干渉を低減します。テストでは、さまざまな仰角で一貫したゲインを維持することが示されています。正確な位相測定を容易にするために、放射パターンの安定性を確保することが不可欠です。歪みや非対称性は、位置推定にバイアスをもたらす可能性があります。したがって、高精度GNSS受信機は、既知の放射特性を備えた校正済みのアンテナを使用します。
実際のアプリケーション
動的な環境下では、信頼性の高い追跡を行うために、放射パターンの一貫性が不可欠です。例えば、UAV（無人航空機）や移動プラットフォームの分野では、信号の途切れを最小限に抑えるために、安定したパターンが鍵となります。
土地測量や測地学の分野では、安定したパターンを持つアンテナが、センチメートルレベルの精度を実現するのに役立ちます。UAVには、急旋回や高速移動中も衛星を追跡し続けられるアンテナが必要です。農業分野では、地平線付近でも正確性を保つために、広範囲をカバーするアンテナが機械に使用されています。
船舶では、アンテナが水面からの信号反射を低減します。航空機には、頭上を飛ぶ衛星からの強力な信号を受信できるアンテナが必要です。
タイミングステーションは、通信網や電力網の同期を維持するために安定した指向性パターンを利用しています。自動運転車は、都市部での信号損失を回避するために均一なカバレッジに依存しています。
軍事システムでは ジャミング 遮断ジャミング 衛星信号に集中ジャミング 特殊なアンテナ指向性パターンを使用しています。これらすべてのケースにおいて、アンテナの指向性パターンは、信号を強力に保ち、誤差を減らし、さまざまなGNSS 向上させるのに役立ちます。
