آنتن های GNSS یا فازور فرکانس مرکزی (علوم مخابرات) مهندسی برق _ الکترونیک
نویسنده: دکتر (افشین رشید )
در طراحی آنتن های GNSS پنج فاکتور زیر نقش اساسی دارند:
- فرکانس مرکزی
- پهنای باند
- الگوی ارسال و دریافت یا Gain Pattern
- نسبت محوری یا Axial Ratio – AR
- پاسخ فاز یا Phase Response
هرچقدر پهنای باند بیشتر باشد، سیگنال های GNSS راحت تر دریافت می شوند. نسبت محوری نیز نقش مهمی در حالت پولاریزه کردن سیگنال برعهده دارد. پاسخ فاز نقش اساسی در دنبال کردن فاز موج حامل توسط آنتن را دارد. هر چقدر وضعیت این پارامتر بهتر باشد،مرکز فاز آنتن پایدار تر می باشد.
انواع آنتن های GNSS
آنتن های GNSS به دسته های مختلفی طبقه بندی می شوند. از نظر نوع کاربرد می توانیم به موارد زیر اشاره کنیم:
- آنتن های مهندسی
- آنتن های نظامی
- آنتن های دستی
- آنتن های گوشی های هوشمند
- آنتن های هواپیمایی
- آنتن های فضایی
- آنتن های ژئودزی
آنتن های passive و Active
میتوان آنتن های GNSS را به دو نوع Active و Passive طبقه بندی نمود. در آنتن های Passive، قسمت تقویت کننده در خود آنتن تعبیه شده است. در نتیجه امکان از دست دادن سیگنال در هنگام انتقال از طریق کابل به گیرنده از بین می رود. اما آنتن های Active نیاز به یک منبع که از طریق کابل به گیرنده متصل است، دارند. بیشتر آنتن های موجود در بازار از نوع Active است.
کاربردها
در کاربردهای دقیق مهندسی که نیاز به مشاهده فاز با دقت بالا می باشد، مساله چندمسیری و نیز مرکز فاز آنتن مطرح می شود. در مورد Multipath باید این نکته اشاره شود که جهت پولاریزه شدن سیگنال پس از برخورد با یک سطح که خاصیت بازتابندگی دارد، عوض می شود. یعنی سیگنال ها از حالت RHCP که حالت دست راستی است، به LHCP که حالت دست چپی است تغییر می کند. پس در نظر گرفتن این دو عامل در کاربردهای دقیق بسیار مهم می باشد.
همانطور که الگوی دریافت سیگنال یا همان gain از شاخصه های مهم در طراحی یک آنتن می باشد. برای دستیابی به الگوی مناسب دریافت سیگنال مخصوصلا برای ماهواره های نزدیک به افق، روش های مختلفی وجود دارد. یکی از این روش ها که از دهه 80 میلادی مرسوم شده است استفاده از Choke Ring در آنتن ها می باشد. عمق این Choke Ring برابر با یک چهارم طول موج می باشد. ایده استفاده از Choke Ring بر مبنای ساخت فضایی با مقاومت ظاهری یا impedance بالا می باشد. در نتیجه آنتن در مقابل امواج بازتاب شده از سطح مقاوم می باشد.
نویسنده: دکتر (افشین رشید )