GNSS 안테나의 방사 패턴은 서로 다른 방향으로 신호 전력을 방사하거나 수신하는 안테나의 용량에 따라 정의됩니다. 이 패턴은 신호 품질과 위치 정확도에 직접적인 영향을 미칩니다. GNSS 안테나는 하늘 전체의 위성으로부터 신호를 수신하도록 설계되었습니다.
첫째, 이상적인 GNSS 안테나는 방위 평면에서 무지향성 방사 패턴을 갖습니다. 이는 모든 수평 방향에서 균일한 감도를 보장합니다. 또한 가시 하늘을 커버하기 위해 고도 평면에서 반구형 패턴을 특징으로 합니다.
다음 단계는 안테나가 높은 고도 각도에서 수평선까지 약한 위성 신호를 수신하는 것입니다. 따라서 천정 방향으로 강력한 이득을 제공해야 합니다. 이는 직접 머리 위에 있는 위성의 신호 강도를 최대화하는 데 도움이 됩니다. 그러나 이득은 일반적으로 낮은 고도 각도에서 감소한다는 점에 유의하는 것이 중요합니다. 설계자는 원치 않는 신호의 수신을 줄이기 위해 이러한 절충점을 제어합니다. 건물이나 지면에서 반사된 신호는 다중 경로 오류를 유발할 수 있습니다. 수평선에서 이득이 감소된 안테나는 이러한 반사를 억제하는 데 도움이 될 수 있습니다.
또한 안테나의 접지면은 중요한 역할을 합니다. 이는 방사 패턴에 상당한 영향을 미치므로 하향 신호 수신이 억제됩니다. 잘 설계된 접지면은 패턴 대칭을 개선하고 신호 왜곡을 줄이는 것으로 나타났습니다.
또한 자격을 갖춘 전문가는 정밀 GNSS 애플리케이션에서 초크 링 및 패치 안테나를 자주 사용합니다. 이러한 안테나는 안정적인 방사 패턴을 제공하고 다중 경로 간섭을 줄입니다. 테스트 결과 다양한 고도 각도에서 일관된 이득을 유지하는 것으로 나타났습니다. 정확한 위상 측정을 용이하게 하려면 방사 패턴의 안정성을 보장하는 것이 필수적입니다. 왜곡이나 비대칭은 위치 추정에 바이어스를 유발할 수 있습니다. 따라서 고정밀 GNSS 수신기는 알려진 방사 특성을 가진 보정된 안테나를 사용합니다.
실제 애플리케이션
역동적인 환경에서 안정적인 추적을 위해서는 방사 패턴의 일관성이 필수적입니다. 예를 들어 UAV 또는 모바일 플랫폼의 경우 안정적인 패턴이 신호 드롭아웃을 최소화하는 데 중요합니다.
토지 측량 및 측지학에서 안정적인 패턴을 가진 안테나는 센티미터 수준의 정확도를 얻는 데 도움이 됩니다. UAV는 빠른 회전 및 이동 중에도 위성을 계속 추적하는 안테나가 필요합니다. 농업에서 기계는 수평선 근처에서 정확도를 유지하기 위해 넓은 커버리지를 가진 안테나를 사용합니다.
선박에서 안테나는 물에서 반사되는 신호를 줄입니다. 항공기는 머리 위 위성에서 강한 신호를 수신하는 안테나가 필요합니다.
타이밍 스테이션은 안정적인 패턴을 사용하여 통신 및 전력 네트워크를 동기화 상태로 유지합니다. 자율 주행 자동차는 도시에서 신호 손실을 방지하기 위해 균등한 커버리지에 의존합니다.
군사 시스템은 특수 안테나 패턴을 사용하여 재밍을 차단하고 위성 신호에 집중합니다. 이러한 모든 경우에서 안테나의 패턴은 신호를 강하게 유지하고 오류를 줄이며 다양한 환경에서 GNSS 정확도를 향상시키는 데 도움이 됩니다.