什么是高精度天线?
随着卫星定位技术的不断发展完善,高精度定位技术已经应用于各行各业中,比如在测量测绘、精细农业、无人机、无人驾驶等领域中,高精度定位技术的身影随处可见。特别是随着北斗新一代卫星导航系统的组网完成,以及5G时代的到来,北斗+5G的不断发展,有望推动高精度定位技术在机场调度、机器人巡检、车辆监控、物流管理等领域迎来更加广阔的应用。高精度定位技术的实现,离不开高精度天线、高精度算法以及高精度板卡的支持。在GNSS领域中,高精度天线是对天线相位中心稳定性有特殊要求的一类天线,通常与高精度板卡配合实现厘米级或者毫米级的高精度定位。在高精度天线的设计中,通常对天线的以下指标有特殊要求:天线波束宽度、低仰角增益、不圆度、滚降系数、前后比、抗多径能力等。这些指标都会直接或间接的影响到天线的相位中心稳定性,进而影响到定位精度。 平面螺旋天线的基本形式为等角螺旋天线和阿基米德螺旋天线,在结构上又有单臂、双臂、四臂之分。华南轴比天线测试板卡
GNSS即全球导航卫星系统(GlobalNavigationSatelliteSystem)凡是可以通过捕获跟踪其卫星信号实现定位的系统,均可纳入GNSS系统的范围,其中包含了中国的北斗卫星导航系统(BDS)、美国的全球定位系统(GPS)、俄罗斯的格洛纳斯卫星导航系统(GLONASS)和欧盟的伽利略卫星导航系统(GALILEO)。其中GPS是世界上较早建立并用于导航定位的全球系统,GLONASS经历快速复苏后已成为全球第二大卫星导航系统,二者正处现代化的更新进程中;GALILEO是主要民用的卫星导航系统,正在试验阶段;BDS是中国自主建设运行的全球卫星导航系统,为全球用户提供全天候、全天时、高精度的定位、导航和授时服务;我们也可以简单理解为是一种以人造地球卫星为基础的定位系统,它在全球任何地方和近地空间都能够提供准确的地理位置、速度以及时间信息。 深圳芯片 天线芯片厂家BeiDou北斗弥补了GPS的不足,具备短报文能力(驴友、海航必备。绝非手机的基站可比拟)。
GPS陶瓷天线相关知识——目前GPS陶瓷天线业界比较常用的有两种,分别为偏心馈入式及中心馈入式陶瓷天线,这两种形式的天线是以馈入点位置作区别,所谓的偏心馈入式天线其馈入点位置在陶瓷天线正中心偏一角的对角线上,而中心馈入式天线其馈入位置并非在其正中心,它是在正中心往上移一点的位置。因GPS卫星所需的是发射天线为右旋圆极化(RHCP)天线,为使待接收的GPS装置能够顺利接收卫星讯号,因此在设计接收天线时会使用相同的右旋极化结构来设计。
GNSS天线国内外技术现状1.国外对高精度天线的研究开始较早,并且也开发出了一系列性能较好的高精度天线产品,在过去很长一段时间内,我国的高精度天线市场都是出于被国外产品垄断的地位。但随着一大批国内厂商的兴起,国外GNSS高精度天线在性能上已经基本没有优势,反而国内厂商开始向国外开拓市场。天线形式通常是高介电常数的微带天线或者是四臂螺旋天线形式,在此类天线的设计技术上国外厂商已经没有优势,国内外产品正在进入同质化竞争时期。2.国内高精度天线技术现状国内的高精度天线的产品化起步较晚,但是发展迅速,过去十年,有一批国内高精度天线厂商开始发展壮大,如华信天线、中海达、鼎耀、佳利电子等,开发出了一系列具有自主知识产权的高精度天线产品。如在基准站天线和内置测量天线领域,华信的3D扼流圈天线、全网通组合天线等,不仅性能达到国际水平,并且产品可靠性高,使用寿命长,故障率极低,可以满足各种环境应用。而在车载、无人机等行业,外置测量天线和四臂螺旋天线的设计技术已经比较成熟,并且在驾考系统、无人驾驶、无人机等行业应用中已经大规模使用,取得了良好的经济效益和社会效益。天线的主要作用就是辐射和接收电磁波。当然能辐射或接收电磁波的东西不一定都能用来作为天线。
四臂螺旋天线——它由四根螺旋臂组成,每根的长度为四分之一波长的整数倍。四根螺旋臂馈电端的电流幅度相等,相位依次相差90°它具有心形方向图、良好的前后比及优异的宽波束圆极化特性,十分适合用作卫星定位系统的接收天线特点:天线部分采用独特的设计方式,在保证天线增益的同时,扩展天线带宽,真正实现多频化;天线采用组合馈方式和小巧放大电路设计,在保证相位中心情况下,减小天线体积;天线体积小、重量轻、功耗低,能有效降低轻型设备的负载,延长续航时间。
———四臂螺旋式天线一般由按特定规则弯曲的金属线条镶于圆柱形陶瓷基材上,无需任何接地。它具备有Zapper天线的特性,也具备有垂直天线的特性。螺旋式天线拥有360度的接收能力,集成于导航仪时,无论导航仪的摆放位置如何,螺旋式天线皆能接收GNSS卫星信号。 无人机高精度天线设计时主要关注重量、尺寸、功耗等因素,并且在保证重量和尺寸的前提下实现尽可能的宽带。多频天线功分器
北斗天线,是用于接收北斗卫星信号的天线。华南轴比天线测试板卡
基于GPS的行车记录仪 —— 行车记录仪主要用于记载车辆运行路线、运行速度及加速度变化情况以便管理部门检查车辆的运行情况。对遇疲劳驾驶、车辆超速等交通违章约束驾驶员不良驾驶行为保障车辆行驶安全有重要作用。并且为交通安全管理部门提供了有效的执法工具。欧盟、日本等国家20世纪70年代开始以立体的形式,在部分客运和货运汽车上强行安装汽车行驶记录仪。行车记录仪由GPS接收机、电子地图及电子地图匹配器、处理器等组成它实时接收移动车辆的GPS定位数据并将其通过坐标转换,由地理坐标变为屏幕坐标在电子地图上以一定符号显示车辆定位的动态轨迹可以全屏显示、缩放和分层显示还可以选择任意路段回放车辆轨迹并任意选择回放速度。由于行车记录仪的任务只是进行车辆轨迹的描述不需要通信系统因此结构非常简单成本低廉而且容易实施。因此,国内外应用相当多。华南轴比天线测试板卡
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