基于位置的技術已經取得了長足的進步,在許多情況下,現在可以在幾英尺內精確定位物體的位置。這對于定位丟失的汽車鑰匙,移動營銷和基本導航服務來說很好。但是,如果“接近”不是“足夠接近”呢?這是當今許多新興應用的問題,例如無人機交付,資產跟蹤,醫療保健監控,精準農業,以及 - 是的 - 聯網汽車,其中更精確的定位水平意味著成功或失敗。
對于室內和室外應用,公司需要一種解決精度難題的新方法。天線正在進軍新的領域,以推動市場朝著更精確的定位精度發展。
室內定位系統有數十種解決方案,這些解決方案依賴于其他領域經過驗證的技術,例如藍牙,Wi-Fi和輔助GPS,并且它們足以滿足球場定位需求。但是,精確的定位(通常精確到厘米級)需要一種新的思維方式。
超寬帶(UWB)是一種低功耗技術,能夠在3到10 GHz的寬頻段上短距離傳輸大量數字數據,已成為跟蹤大量自主事物的下一代選擇。UWB作為一種室內GPS,為室內應用帶來比當前技術更高的精度,并在倉庫管理,醫療保健(最近的除顫器在哪里?)和緊急服務(人們在燃燒的建筑物中的位置)中實現新的或增強的服務。
使用藍牙連接的信標對于建立室內定位基線非常有用,但延遲限制使其成為實時和高精度定位的不良選擇。UWB填補了支持藍牙的信標技術無法填補的空白,通過測量信號從發射器傳輸到接收器所需的時間來計算距離(低至幾厘米)。位置坐標可以在幾毫秒內交付,從而實現UWB的實時方面。此外,UWB具有低功耗要求,這使得傳感器和標簽的電池壽命更長,從而降低了整體運營成本。
天線對于通過UWB實現精確室內定位的成功至關重要。它們需要能夠足夠小,以便在不犧牲性能的情況下安裝到PCB上或嵌入到設備中。必須考慮復雜的天線性能參數,如群延遲、極化和保真系數,以提供新興應用所需的厘米級定位。
室外應用的厘米級定位需求量也很高,并且可以從新興技術和具有更高增益信號的GNSS衛星的額外可用性中受益。如果您曾經從車載導航系統中聽到過“重新計算”這個詞,您就會知道標準位置功能對于自動駕駛汽車甚至無人機來說還不夠。厘米很重要,根本沒有犯錯的余地。
為了提供最高水平的實時定位精度和性能,需要多個RF頻段。新興解決方案不僅必須利用伽利略、GLONASS和北斗衛星系統的附加功能,還必須利用GPS L2或L5頻段。通過開發覆蓋所有三個頻段的系統和天線,可以在幾厘米內確定位置。
在天線世界中,有兩種方法可以實現厘米級定位所需的GNSS性能:
覆蓋 L1、L2 和 L5 頻段的堆疊貼片天線,適用于具有低剖面要求的解決方案,例如具有時序要求的車輛和 UAV。不同表帶的貼片以婚禮蛋糕風格堆疊在一起,通過優化軸向比,為GNSS獲得最佳性能。例如,它們的尺寸使它們非常適合車頂內部。
四螺旋無源和有源解決方案,適用于基站等應用,可處理更顯著的占用空間。四螺旋天線具有更好的輻射方向圖,并且可以“看到”比貼片天線更多的衛星。
隨著更精確的定位要求逐漸滲透到“室外”市場,如精準農業、無人機在多個行業中的使用、軍事應用、聯網汽車以及大量需要精確定位能力的室內應用,公司需要一種新的方法來解決精度難題。厘米級定位提供了一個良好的起點,天線將在實現這些功能方面發揮關鍵作用。
審核編輯:郭婷
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