При выборе GPS-антенны необходимо всесторонне учитывать такие факторы, как характеристики окружающей среды, требования к сигналу и условия установки в конкретных сценариях. Ниже подробно описаны ключевые моменты выбора GPS-антенн с точки зрения распространенных сценариев:
1. Сценарии транспортных средств
В транспортных средствах антенны GPS должны справляться с такими проблемами, как движение транспортных средств, препятствия (такие как высотные здания, туннели) и вибрация. При выборе следует обратить внимание на:
Стабильность сигнала . Приоритет следует отдавать антеннам с высоким коэффициентом усиления (усиление 3–5 дБи), чтобы повысить способность улавливать слабые сигналы, особенно в сценариях городских каньонов (районов с плотной высотной застройкой).
Удобство установки : рекомендуется использовать патч-антенны или магнитные антенны , которые можно приклеить на крышу, чтобы не повредить кузов автомобиля; если требуется скрытая установка, можно выбрать встроенные (например, встраиваемые в панель приборов), но при этом необходимо следить за отсутствием металлического препятствия сверху.
Способность противостоять помехам : электронные устройства автомобиля (такие как двигатели, радиоприемники) могут вызывать помехи, поэтому следует выбирать антенны с функциями фильтрации , чтобы уменьшить влияние электромагнитных помех (EMI).
Водонепроницаемый и пыленепроницаемый : для использования на открытом воздухе он должен соответствовать уровню защиты IP65 или выше, чтобы выдерживать дождь и снег.
2. Сценарии БПЛА/авиации
К БПЛА и самолетам предъявляются чрезвычайно высокие требования к весу, объему и виброустойчивости антенн и в то же время необходимо адаптироваться к высотной сигнальной среде:
Легкий вес и миниатюризация . Выбирайте микрокерамические антенны (размером 10–20 мм) с контролируемым весом в пределах 5 г, чтобы не влиять на срок службы батареи и баланс оборудования.
Всенаправленность : БПЛА имеют переменное положение полета (крен, тангаж), поэтому всенаправленные антенны (покрытие по горизонтали 360°). для обеспечения приема сигнала под любым углом необходимы
Вибростойкость и термостойкость : Антенна должна пройти испытания на вибрацию (например, MIL-STD-883) и адаптироваться к экстремальным температурам от -40 ℃ до 85 ℃, чтобы избежать выхода из строя из-за низких температур на большой высоте.
Совместимость с несколькими системами : для повышения точности позиционирования многорежимные антенны , поддерживающие GPS + Beidou + ГЛОНАСС, для повышения избыточности сигнала. можно выбрать
3. Сценарии съемки и картографирования/геологоразведочных работ.
К этому типу сценария предъявляются чрезвычайно высокие требования к точности позиционирования (на уровне сантиметра) и его необходимо сочетать с технологией RTK (кинематика в реальном времени). Ключевыми моментами при выборе антенны являются:
Высокая точность и низкий уровень шума . Выбирайте антенны с дроссельным кольцом , которые уменьшают ошибки позиционирования за счет подавления эффектов многолучевого распространения (помехи после отражения сигналов от земли), подходят для участков со сложной местностью (например, горных районов, горнодобывающих районов).
Высокий коэффициент усиления : коэффициент усиления 8–15 дБи обеспечивает прием дифференциальных сигналов от удаленных опорных станций и расширяет рабочий диапазон.
Долговечность : Корпус изготовлен из высокопрочных материалов (например, алюминиевого сплава) с водонепроницаемостью IP67 или выше, что позволяет адаптироваться к ветру, дождю и пыли на открытом воздухе.
Стабильность фазового центра : смещение фазового центра должно составлять ≤1 мм, чтобы избежать влияния на точность съемки и картографирования из-за собственных ошибок антенны (антенны профессионального уровня предоставляют таблицу параметров фазового центра).
4. Внутренние сценарии (например, умные дома, роботы)
В помещении наблюдается сильная окклюзия сигнала (стены и потолки вызывают значительное ослабление сигналов GPS). При выборе необходима целевая оптимизация:
Способность проникновения сигнала : если необходимо использовать GPS, выберите антенны с правой круговой поляризацией (сигналы GPS имеют правостороннюю круговую поляризацию), чтобы уменьшить потери из-за несоответствия поляризации, вызванные отражением от стены; Если сигналы внутри помещения слишком слабые, усилитель сигнала GPS . можно использовать вместе
Альтернативные решения : если сигналов GPS недостаточно, приоритет следует отдать технологиям позиционирования внутри помещений (таким как UWB, Bluetooth) или можно выбрать комбинированные антенны GNSS + INS (инерциальная навигация) , которые используют инерционные датчики для компенсации непрерывности позиционирования при потере сигналов GPS (например, когда роботы перемещаются в помещении).
Миниатюризация : чтобы адаптироваться к ограничениям по объему оборудования, можно выбрать встроенные керамические антенны (размером 5–10 мм), встроенные в оборудование (например, умные часы, подметающие пол роботы).
5. Морские/морские сценарии
Корабли в море подвержены воздействию волн и коррозии солевыми брызгами, а также должны справляться с сильными сигналами в открытых водах и внезапных закупорках (например, в районе мостов):
Устойчивость к коррозии в солевом тумане : Корпус изготовлен из нержавеющей стали 316, поверхность обработана антикоррозийным средством, чтобы избежать коротких замыканий, вызванных эрозией морской воды.
Всенаправленный и высокий коэффициент усиления : всенаправленное покрытие с коэффициентом усиления 5–8 дБи гарантирует, что сигналы не будут прерываться при покачивании судна, и в то же время адаптируется к сильному сигналу в районах открытого моря.
Класс водонепроницаемости : IP68 (постоянная гидроизоляция на глубине более 2 метров) для защиты от сильного дождя и скопления воды на палубе.
Многодиапазонная поддержка : в дополнение к GPS рекомендуется поддерживать Beidou (более сильные сигналы в водах Китая) и Galileo, чтобы избежать прерывания сигнала одной системы.
Устройства Интернета вещей обычно имеют малое энергопотребление, миниатюрны и развертываются в различных средах (например, в подземных трубопроводных сетях, контейнерах):
Конструкция с низким энергопотреблением : антенна должна соответствовать модулю устройства с низким энергопотреблением, чтобы избежать дополнительного потребления энергии (например, при выборе пассивных антенн, не требующих внешнего источника питания).
Миниатюризация и сокрытие : выберите гибкие антенны FPC или тонкопленочные антенны , которые можно прикрепить к поверхности устройства (например, к стенке контейнера), не влияя на внешний вид и установку устройства.
Оптимизация проникновения сигнала . Если устройство необходимо закопать под землей или поместить в металлический ящик, выберите антенны с высокой проникающей способностью (например, оптимизированные для низкочастотных диапазонов), чтобы уменьшить влияние металлического экранирования.
Контроль затрат . При массовом развертывании приоритет следует отдавать экономичным керамическим антеннам (более дешевая, чем дроссельная заслонка или многомодовые антенны).
Резюме: Основные размеры для выбора GPS-антенн
Сигнальная среда : для зон с сильными помехами (например, в помещениях, в городах) выбирайте антенны с высоким коэффициентом усиления и защитой от многолучевого распространения; для открытой местности (например, море, большая высота) выбирайте всенаправленные + многомодовые антенны.
Ограничения устройства : для устройств, чувствительных к весу/объему (например, БПЛА), выберите микроантенны; для устройств, чувствительных к энергопотреблению (например, IoT), выбирайте пассивные антенны.
Адаптивность к окружающей среде : для суровых условий (например, дикая природа, море) выбирайте антенны с высокой степенью защиты и прочными материалами; для сред с сильными электромагнитными помехами (например, в транспортных средствах) выбирайте фильтрующие антенны.
Требования к точности : Для обычной навигации (метровый уровень) выберите обычные антенны; для съемки и картографирования/RTK (сантиметровый уровень) выберите дроссельное кольцо + антенны со стабильным фазовым центром.
Компания Shenzhen Keesun Technology Co.,Ltd была основана в августе 2012 года и является высокотехнологичным предприятием, специализирующимся на производстве различных типов антенн и сетевых кабелей.
