天线辐射方向图
GNSS 天线的辐射方向图由天线在不同方向上辐射或接收信号功率的能力来定义。该方向图直接影响信号质量和定位精度。GNSS 天线旨在接收来自天空中卫星的信号。
首先，理想的 GNSS 天线在方位平面上具有全向辐射方向图。这确保了所有水平方向上的灵敏度一致。它还在仰角平面上具有半球形方向图，以覆盖可见天空。
下一个阶段是让天线接收从高仰角到地平线的微弱卫星信号。因此，它必须向天顶提供很强的增益。这有助于最大限度地提高正上方位置卫星的信号强度。但是，需要注意的是，增益通常在较低仰角时会降低。设计人员通过控制这种权衡来减少对不需要信号的接收。请注意，从建筑物或地面反射的信号会产生多径误差。地平线处增益较低的天线有助于抑制这些反射。
此外，天线的地平面起着关键作用。这会对辐射方向图产生重大影响，从而抑制向下的信号接收。事实证明，设计良好的地平面可以改善方向图对称性并减少信号畸变。
此外，合格的专业人员经常在高精度 GNSS 应用中使用扼流圈和贴片天线。这些天线提供稳定的辐射方向图并减少多径干扰。测试表明，它们在各种仰角下都能保持一致的增益。必须确保辐射方向图的稳定性，以便进行精确的相位测量。任何畸变或不对称都会在位置估计中引入偏差。因此，高精度 GNSS 接收机使用具有已知辐射特征的校准天线。
真实世界应用
在动态环境中，辐射方向图的一致性对于可靠跟踪至关重要。例如，在无人机或移动平台的背景下，稳定的方向图是最大限度减少信号丢失的关键。
在土地测绘和大地测量中，具有稳定方向图的天线有助于获得厘米级精度。无人机需要能够在快速转弯和移动过程中持续跟踪卫星的天线。在农业中，机器使用具有广泛覆盖范围的天线，以便在地平线附近保持准确。
在船舶上，天线可减少来自水的信号反射。飞机需要能够接收头顶卫星强大信号的天线。
定时站使用稳定的方向图来保持电信和电力网络同步。自动驾驶汽车依靠均匀的覆盖来避免在城市中发生信号丢失。
军用系统使用特殊的天线方向图来阻止干扰并专注于卫星信号。在所有这些情况下，天线的方向图都有助于保持信号强劲、减少误差并提高不同环境中的 GNSS 精度。
