1、前言
研发了系列化特种GNSS天线,如覆盖1-3GHz的无源天线NP606、全频小型化测量型天线NP336、耐高温的飞行器天线NP333、利用GNSS反射信号进行无源遥感的GNSS-R反射天线、低成本抗阻塞和欺骗干扰的无人机测向天线、方向图圆对称的自适应抗干扰天线阵等,详见产品手册。下面介绍全频抗多径零误差测量型天线NP639。
2、全频抗多径零误差测量型天线(NP639)
评估了四馈电点共体天线(如四馈电点微带天线、德国桌面式天线)、多馈电点分体天线(如NOVATEL多臂螺旋天线、十字交叉振子天线)等高精度天线方案,评估了2D轴向扼流圈、3D轴向扼流圈、径向多层扼流圈、耗散性慢波板等抗多径技术,提出了一种上半空间零误差和抗多径性能优异的新天线方案。
特 点
l 上半空间零相位误差
l 瞬时高精度定位,无需长时间观测
l 相位精度、抗多径性能优于2D、3D扼流圈天线
l 体积重量小于扼流圈天线
电气指标
工作频率:全部导航频率
极化:RHCP
天线增益:G>5.8dBic(详见下表)
相位精度:<1mm
放大器增益:27/35/45 dB
放大器噪声系数:<1.5dB
电源:5 V50mA
结构性能
输出插座:TNC 或N座
安装方式:便携式和固定式两种,采用固定式安装时,电缆头与天线输出插座间的接口处于密闭空间。
防护罩选项(R):尖锥形防护罩或半球形防护罩
尺寸:φ216×79mm (NP639):便携式
φ216×79mm (NP639A):固定式安装
φ154×34mm (NP620):内置于RTK接收机内
φ200×168mm (NP639H):性能碾压各种扼流圈天线
重量:0.75kg(不含锥形和半球形罩)
环境性能
密封:水密
工作温度:-40~+70℃
储藏温度:-60~+90℃
湿度:95%
方向图性能
NP639在1GHz~2.5GHz内各频点的方向图形状一致性很好,轴比小,左旋极化小(中央小曲线),各频点的增益基本一致,见表1。NP639各频点的幅度方向图见产品手册,典型方向图见图1,从图中可以看出,多径抑制系数K优于其它技术方案,见图2,图中NF639P是低仰角增益减低2dB左右时,本方案可以获得的最高抗多径性能的天线。NP639各频点的相位方向图见产品手册,从图3中可以看出仰角10°以上的上半空间相位波动小于1.7°,相位中心误差<1mm。详见《零误差抗多径测量型天线》一文。
表1 NP639各频点的性能参数
频率(MHz) | 1176 | 1207 | 1227 | 1268 | 1561 | 1575 | 1617 |
轴向增益(dB) | 5.8 | 6.8 | 7.1 | 7.3 | 7.6 | 7.7 | 7.7 |
仰角20°增益(dB) | -2.3 | -1.3 | -1 | -0.9 | -1.1 | -1 | -1.1 |
仰角10°增益(dB) | -4.5 | -3.4 | -3.2 | -3 | -3.3 | -3.3 | -3.4 |
Rolloff (dB) | 12.6 | 12.6 | 12.7 | 12.6 | 13.1 | 13.2 | 13.4 |
F/B (dB) | 18.8 | 19.3 | 19.8 | 20.7 | 24.6 | 25.0 | 25.4 |
KR(70) (dB) | 9.3 | 9.2 | 9.5 | 9.1 | 8.8 | 8.8 | 9 |
全空域相位波动(°)* | 1.0 | 1.1 | 1.2 | 1.5 | 1.6 | 1.6 | 1.7 |
相位中心误差(mm) | <0.2 | <0.2 | <0.2 | <0.2 | <0.2 | <0.2 | <0.2 |
图1 NP639 幅度方向图
图2 NP639 与扼流圈天线多径抑制系数比较
图3 NP639相位方向图
天线外形尺寸
图4a 便携式封装外形(图中含转接支架)
图4b 便携式封装尺寸
图5a 密封固定型(电缆接头处于密封空间)
图5b 密封固定接口
图6a 大地测量天线外形
图6b 大地测量天线尺寸(插座外置)
图6c 大地测量天线尺寸(插座内置)
图7 内置型天线尺寸(不带罩时外径154mm)