作为 全球导航卫星系统 技术继续进步,一个新的现实正在出现。我们的世界日益依赖于基于地点的日常活动服务,这一趋势将继续下去。根据市场和市场的研究,全球 全球导航卫星系统芯片 市场预计到2026年将增长到49亿美元,这意味着未来五年将显著增长48%。自主汽车、先进的机器人应用、精密农业和许多其他用例的兴起,正刺激着这一需求。结果,我们看到 全球导航卫星系统 技术成为我们日常生活、城市和工业的组成部分。
选择正确的 全球导航卫星系统天线 性能对于提供高精度和证明全球导航卫星系统接收器的成本是至关重要的。全球导航卫星系统的信号极其微弱;因此,您需要高性能的 天线 和 收信人 但最重要的是,天线的最优集成,许多人都低估了这一点。天线集成不足将导致系统性能差、精度低、设备开发延迟和商业成本,最终导致客户不满。所以一定要考虑到 天线 最适合您的应用程序和所需接收器,并确保您将它们适当地集成到您的设备中。
为您的设备选择最合适的全球导航卫星系统天线可能是令人望而生畏的,特别是在有许多选择的情况下。在本文中,我们将确定选择您的设备的必要考虑因素。 全球导航卫星系统天线 .
全球导航卫星系统
过去,基于GPS的定位在导航和物流等应用中非常适用,但今天的用例要求更高的精确度。特别是,紧急服务和自主驾驶等关键任务应用程序需要利用cm级别的准确性。
新技术,例如 实时运动学 使用基准地面站对全球导航卫星系统信号进行实时校正,可以纠正全球导航卫星系统信号和其他定位系统中的错误。此外,多星座、多波段的方法有助于最大限度地减少由城市或树叶引起的障碍的影响,并能够提供更精确的位置信息。这些接收器可结合多个系统的信号,例如: 全球定位系统 , 沙司 ,以及 伽利略 .消费芯片组制造商已经认识到多星座的好处,超过30%的芯片组支持四个星座。
Figure 1: 全球导航卫星系统星座类型和频谱带
图1显示了每个星座使用的波段。最常见的 用于全球导航卫星系统的带 是L1乐队,已经有好几年了。但在过去几年里,L2、L5和L6乐队被提供给公共部门,他们允许更多的人进入 卫星 .采用L2波段、增加L1 L5的可用性和利用以及开发双波段接收器,都有助于提高定位精度,减少电离层误差和对全球导航卫星系统干扰的影响。
多波段全球导航卫星系统接收器
在多波段全球导航卫星系统接收器方面,选择正确的无线电模块在提高设备的精度和可靠性方面发挥着至关重要的作用,因为它决定了你能够获得的星座和波段。为了最大限度地提高你的全球导航卫星系统接收器的能力,选择一种能够访问广泛的星座和波段的设备。通过这样做,您可以确保您的接收器能够点击通过多个信号传输的信号。 卫星的 系统,使您能从更大的测量池中获益,在您的定位计算中实现更高的精确度,并打开一个提高定位性能的能力世界。
全球导航卫星系统接收器的准确性也在很大程度上取决于其天线的质量。性能差的天线会引起定位数据的错误,导致精度降低和性能差。为了简化选择合适的天线, 桃雪 为主要模块供应商提供参考指南,包括 UBlox , 北欧的 ,以及 塞拉利昂无线电 ,方便过滤和选择最合适的天线。通过选择正确的无线电模块和天线组合,设备制造商可以优化产品性能,提高用户体验。
全球导航卫星系统天线的构成因素和环境
全球导航卫星系统天线有许多不同的尺寸和构成因素。 碎片 、弹性多氯联苯,以及 补钉 到 偶极子 和 螺旋形的 .图2概述了主要类型和特点。
图2:全球导航卫星系统天线类型、特点和形式因素
您为您的设备选择的天线类型将取决于设备的商业应用。关键的考虑因素包括(但不限于)设备的应用/用例、所需的封装类型、可用空间的大小、需要何种方向性、如果设备是静态或移动的,以及如何连接天线。
赛车遥测解决方案可以帮助我们了解在选择天线时的一些挑战和考虑。在摩托车运动中,精确是一切。利润率不可思议地小,赢与输的差距可以降到千分之一秒。赛车的恶劣环境也带来了独特的挑战,比如热和振动,所以在开发遥测解决方案时,你跨越了技术和物理上可能的边界。每克计数-天线需要高度紧凑和轻量级,所以它不会影响车辆的整体重量。此外,它还需要在多个频率上无缝工作。最后,至关重要的是,天线溶液能够长期经受恶劣的条件,而不会影响其性能。
在这种情况下,选择高性能的多波段 全球导航卫星系统天线 如桃金石 Adfgp.60a 是考虑这些挑战的一个例子。它是由地面天线(一种代替传统的陶瓷天线的材料)制成的,当冲击阻力和重量是设备用例的关键考虑因素时。地球原材料天线比陶瓷天线轻30%,而且非常耐久,使其成为移动环境的完美解决方案。此外,它在包括L波段在内的所有全球导航卫星系统波段上表现出色。
全球导航卫星系统天线性能
您需要考虑的全球导航卫星系统天线性能的典型参数是: 天线增益 , 轴比 、相位中心偏移(PCO)、相位中心变异(PCV)及 群体延迟 .图2进一步详细展示了这些特征。
图3:全球导航卫星系统天线特征
全球导航卫星系统
从射频工程师的角度来看,在分析产品或设备中的全球导航卫星系统或子系统时,我们认为它包括多个不同的部分,而不是一个单一的子系统。此外,我们认识到,不能孤立地考虑全球导航卫星系统;至关重要的是评估整个产品,并了解外部因素可能影响设备性能或带来问题。图4说明了涵盖全球导航卫星系统的全面系统。 收信人 , 射频前端 (整合了子系统内的天线和接收模块),以及 天线 .
图4:全球导航卫星系统
全球导航卫星系统天线定位和PCB尺寸
陶瓷贴片天线
陶瓷贴片天线 通常是标准全球导航卫星系统天线考虑的主要形式因素。必须确定最佳位置 补钉天线 ,无论是在电路板还是地面飞机上。
我们建议使用尺寸最好为70x70mm的印刷电路板;然而,这并不意味着你不能使这个区域更大或更小。尺寸的增大会使天线的增益更大,天线的方向性更强.相反,减少地面平面的尺寸会导致增益和效率降低。图5展示了全球导航卫星系统陶瓷天线的安装实例,说明将其移向角落将需要进行调整。此外,带宽和增益也可能受到影响。对于要求高精度的应用,最好将天线置于中间。如果你需要微调天线,你应该向射频工程师寻求帮助。
图5:全球导航卫星系统陶瓷天线放置实例
芯片天线
芯片天线 很小很紧凑。它们可以紧密地集成在组装和多氯联苯中。与…共事 芯片天线 ,重要的是要考虑几个关键因素。最喜欢的 表面安装天线 ,芯片天线的可见部分利用电路板的地面平面作为天线的一个整体组件。因此,多氯联苯的尺寸和天线在多氯联苯上的位置都能显著影响其性能。
电路板的宽度,特别是当它达到80mm时,成为必须保持的关键尺寸。如果这一区域缩小,将明显降低天线的性能。然而,多氯联苯的长度具有不同的临界水平。当放置芯片天线时,我们建议将其安装在电路板最长边缘的中心。请记住,在设备开发过程中,您可能需要修改匹配电路的值,以优化天线的性能。在你的设备开发的某个阶段,这些值将会被调整。
图6:内部芯片天线放置的例子
外部天线
外部天线通常被认为是插件和播放。然而,一个关键的考虑因素包括良好的天空景观。此外,地面面通常是有用的(例如,车辆车顶),因为有些天线希望地面面在那里,并且有一个地面面在适当的地方可以帮助消除多径。
