GNSS 天线的辐射方向图由天线在不同方向辐射或接收信号功率的能力定义。此方向图直接影响信号质量和定位精度。GNSS 天线经过专门设计，用于接收来自天空中的卫星的信号。
首先，理想的 GNSS 天线在方位角平面中具有全向辐射方向图。这可确保在所有水平方向上具有均匀的灵敏度。它还在仰角平面中具有半球形方向图，以覆盖可见天空。
下一个阶段是天线接收来自高仰角到地平线的微弱卫星信号。因此，它必须提供朝向天顶的强增益。这有助于最大限度地提高来自正上方位置的卫星的信号强度。但是，重要的是要注意，增益通常在较低的仰角处会降低。设计人员控制这种权衡以减少对不需要的信号的接收。请注意，从建筑物或地面反射的信号会导致多径误差。在地平线处增益降低的天线可以帮助抑制这些反射。
此外，天线的接地平面起着至关重要的作用。这对辐射方向图有重大影响，从而抑制了向下的信号接收。经过良好设计的接地平面已被证明可以改善方向图对称性并减少信号失真。
此外，合格的专业人员经常在精密 GNSS 应用中使用扼流环和贴片天线。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，它们在各种仰角上保持一致的增益。必须确保辐射方向图的稳定性，以方便进行精确的相位测量。任何失真或不对称都可能在位置估计中引入偏差。因此，高精度 GNSS 接收器使用具有已知辐射特性的校准天线。
实际应用
在动态环境中，辐射方向图的一致性对于可靠的跟踪至关重要。例如，在无人机或移动平台的应用中，稳定的方向图是最大限度地减少信号丢失的关键。
在陆地测量和大地测量中，具有稳定方向图的天线有助于获得厘米级的精度。无人机需要能够在快速转弯和移动过程中保持跟踪卫星的天线。在农业中，机器使用具有广泛覆盖范围的天线，以保持地平线附近的精度。
在船舶上，天线可以减少来自水面的信号反射。飞机需要能够接收来自上方卫星的强信号的天线。
授时站使用稳定的方向图来保持电信和电力网络的同步。自动驾驶汽车依靠均匀的覆盖范围来避免城市中的信号丢失。
军事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，天线的方向图有助于保持信号强度，减少误差，并提高不同环境中的 GNSS 精度。