Характеристика випромінювання GNSS визначається її здатністю випромінювати або приймати потужність сигналу в різних напрямках. Ця характеристика безпосередньо впливає на якість сигналу та точність позиціонування. GNSS розроблені для прийому сигналів від супутників у всьому небі.
По-перше, ідеальна GNSS має всенаправлену характеристику випромінювання в азимутальній площині. Це забезпечує рівномірну чутливість у всіх горизонтальних напрямках. Вона також має півсферичну діаграму в площині кута висоти, щоб охопити видиму частину неба.
Наступним етапом є прийом антеною слабких супутникових сигналів від високих кутів висоти до горизонту. Тому вона повинна забезпечувати сильний коефіцієнт підсилення в напрямку зеніту. Це допомагає максимізувати силу сигналу від супутників, що знаходяться прямо над головою. Однак важливо зазначити, що коефіцієнт підсилення зазвичай зменшується при менших кутах висоти. Конструктори контролюють цей компроміс, щоб зменшити прийом небажаних сигналів. Зверніть увагу, що сигнали, відбиті від будівель або землі, можуть спричиняти багатопроменеві помилки. Антени зі зниженим коефіцієнтом посилення на горизонті можуть допомогти у придушенні цих відбиттів.
Крім того, критичну роль відіграє заземлююча площина антени. Вона має значний вплив на діаграму спрямованості, в результаті чого придушується прийом сигналу вниз. Доведено, що добре спроектована заземлююча площина покращує симетрію діаграми спрямованості та зменшує спотворення сигналу.
Крім того, кваліфіковані фахівці часто використовують дросельні кільцеві та патч-антени в прецизійних GNSS . Ці антени забезпечують стабільні діаграми спрямованості та зменшують багатопроменеві перешкоди. Тести показують, що вони підтримують стабільний коефіцієнт підсилення при різних кутах підйому. Для забезпечення точних фазових вимірювань вкрай важливо гарантувати стабільність діаграми спрямованості. Будь-яке спотворення або асиметрія можуть спричинити похибку в оцінці положення. Тому високоточні GNSS використовують калібровані антени з відомими характеристиками випромінювання.
Практичне застосування
У динамічних умовах стабільність діаграми спрямованості має вирішальне значення для надійного відстеження. Наприклад, у контексті безпілотних літальних апаратів (БПЛА) або мобільних платформ стабільні діаграми спрямованості є ключовим фактором для мінімізації втрат сигналу.
У геодезії та топографії антени зі стабільними діаграмами спрямованості допомагають досягти точності на рівні сантиметрів. БПЛА потребують антен, які забезпечують безперервне відстеження супутників під час швидких поворотів і рухів. У сільському господарстві техніка використовує антени з широким охопленням, щоб зберігати точність поблизу горизонту.
На кораблях антени зменшують відбиття сигналу від води. Літакам потрібні антени, які приймають сильні сигнали від супутників, що знаходяться над ними.
Станції синхронізації використовують стабільні діаграми спрямованості, щоб підтримувати синхронізацію телекомунікаційних та енергетичних мереж. Автомобілі з автопілотом покладаються на рівномірне покриття, щоб уникнути втрати сигналу в містах.
Військові системи використовують спеціальні діаграми спрямованості антен, щоб блокувати перешкоди та зосередитися на супутникових сигналах. У всіх цих випадках діаграма спрямованості антени допомагає підтримувати сильні сигнали, зменшувати помилки та покращувати GNSS у різних середовищах.
