هوائي هوائي GPS المخصص/Beidou

تعد هوائيات GPS وهوائيات BeiDou جزءًا من النظام العالمي الأكبر للملاحة عبر الأقمار الصناعية (النظم العالمية لسواتل الملاحة) وتعمل على استقبال الإشارات من الأقمار الصناعية التي تدور حول الأرض, تمكين تحديد المواقع بدقة, ملاحة, والتوقيت. بينما “هوائي نظام تحديد المواقع” هو مصطلح شائع, يشير تقنيًا إلى الهوائيات التي تدعم شبكة GNSS الأوسع, والذي يتضمن نظام تحديد المواقع, غلوناس, جاليليو, و بيدو.
تحتوي هوائيات GPS وهوائيات BeiDou على أوجه تشابه واختلاف في التنفيذ الفني وسيناريوهات التطبيق. وفيما يلي تحليل مقارن شامل:
أنا. وضع الاستقطاب وخصائص نطاق التردد
‌وضع الاستقطاب‌:
تعتمد هوائيات نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) عمومًا تصميم الاستقطاب الدائري الأيمن لتتناسب مع خصائص إشارات الأقمار الصناعية لنظام تحديد المواقع العالمي (GPS)..
تستخدم هوائيات BeiDou أيضًا الاستقطاب الدائري الأيمن بشكل أساسي عند الطرف المتلقي, لكن هوائي الإرسال من الجيل الأول من BeiDou استخدم تصميم الاستقطاب الدائري الأيسر.
بالمقارنة مع الاستقطاب العمودي, يمكن أن يقلل الاستقطاب الدائري من تأثير التداخل متعدد المسارات ويحسن استقرار الإشارة.

18*18ملم 28dBi نظام تحديد المواقع عالي الكسب, بيدو المدمج في موصل هوائي السيراميك النشط IPEX

35*35ملم جي بي اس, هوائي مدمج من السيراميك النشط بطبقة مزدوجة من Beidou

69*8مم GPS هوائي PCB مدمج

‌تغطية نطاق التردد‌:
يعمل GPS بشكل رئيسي في L1 (1575.42MHz) فرقة, بينما يدعم BeiDou نطاقات متعددة مثل B1 (1561MHz), B2, و B3.
هوائيات الوضع المزدوج (مثل نظام تحديد المواقع + بيدو) يجب أن تكون متوافقة مع نطاقات التردد المختلفة. تتضمن طرق التنفيذ الشائعة بنية التصحيح microstrip أو تصميم تقسيم التردد.

استقبال الإشارة:
تم تصميم هوائيات GPS وBeiDou لالتقاط إشارات الراديو المنبعثة من الأقمار الصناعية في الأبراج المقابلة.
تحديد المواقع, ملاحة, والتوقيت:
وتستخدم الأجهزة هذه الإشارات لحساب موقع المستخدم, تحديد الاتجاه, وتوفير مزامنة دقيقة للوقت.
تطبيقات النظم العالمية لسواتل الملاحة:
تُستخدم هوائيات GPS وBeiDou في تطبيقات مختلفة, بما في ذلك الملاحة, رسم الخرائط, تتبع, المسح, والبحث العلمي.

نظام تحديد المواقع + بيدو السيراميك نشط 28DBI هوائي مزدوج التردد مكاسب عالية

45*38ملم جي بي اس, بيدو مكاسب عالية الملاحة لتحديد المواقع هوائي موصل فقرا

48*39مم GPS Beidou هوائي خارجي مزدوج الوضع موصل SMA

الثاني. معلمات التصميم والأداء
‌نوع الهوائي‌:
هوائيات سلبية (عوازل السيراميك) غالبًا ما تستخدم كوحدات استقبال أساسية وتعتمد على قوة الإشارة; تدمج الهوائيات النشطة مكبرات صوت منخفضة الضوضاء (الجيش الوطني الليبي) وهي مناسبة لبيئات الإشارة الضعيفة.
في تطبيقات المركبات, غالبًا ما تكون الهوائيات الخارجية أفضل من التصميمات المدمجة لتجنب تداخل الأجسام المعدنية أو الأغشية المقاومة للانفجار مع استقبال الإشارة.

‌مؤشرات الأداء الرئيسية‌:
‌نسبة المحور‌: يقيس توازن استقبال الإشارة متعددة الاتجاهات ويؤثر بشكل مباشر على دقة تحديد المواقع.
‌الكسب والحساسية‌: يمكن للهوائيات ذات الكسب العالي تحسين قدرات التقاط الإشارات لمسافات طويلة, ولكن يجب الموازنة بين استهلاك الطاقة ومتطلبات مكافحة التدخل.
‌القدرة على مكافحة التدخل: تحتاج هوائيات BeiDou إلى التعامل مع التداخلات الطبيعية مثل العواصف الشمسية وتأثيرات المسارات المتعددة, وكذلك التداخل الكهرومغناطيسي المحلي.

مواصفات بيدو:
قدرات الخدمة المتعددة:
يقدم نظام BeiDou مجموعة من الخدمات تتجاوز مجرد تحديد المواقع, بما في ذلك اتصالات الرسائل القصيرة والبحث والإنقاذ الدولي.
التطبيقات الإقليمية والعالمية:
تم تصميم BeiDou لتوفير تحديد المواقع والملاحة بشكل موثوق, خاصة في المناطق ذات الوصول المحدود إلى أنظمة GNSS الأخرى.

واجهة USB هوائي لتحديد المواقع نشط مقاوم للماء

SMB أنثى مقاوم للماء راديو الأقمار الصناعية الصغيرة GPS هوائي

RTK/RTD GNSS التردد الكامل L1L2L5 هوائي Beidou المثبت على السيارة

ثالثا. سيناريوهات التوافق والتطبيق
‌توافق النظام:
حققت أنظمة GPS وBeiDou في المجال المدني توافق الإشارة, ويمكن للهوائيات ذات الوضع المزدوج تلقي إشارات من أنظمة متعددة في وقت واحد لتحسين موثوقية تحديد المواقع.
بعض المحطات (مثل الهواتف المحمولة) دعم نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) ثنائي التردد وتحديد المواقع التعاونية Beidou ثلاثي التردد من خلال دمج حلول الهوائي متعدد النطاقات.

‌التطبيقات النموذجية:
‌معدات الملاحة: يعتمد التنقل داخل السيارة على هوائيات مغناطيسية خارجية لتعزيز الإشارات, بينما تميل الأجهزة المحمولة مثل الطائرات بدون طيار إلى استخدام هوائيات مدمجة مدمجة.
‌تحديد المواقع بدقة عالية: تتطلب السيناريوهات عالية الدقة مثل القيادة الذاتية الجمع بين نطاق Beidou B3 لتعزيز قدرات مكافحة التداخل وتحسين كسب الهوائي والنسبة المحورية.

الاختلافات الرئيسية وأوجه التشابه:
كوكبة الأقمار الصناعية:
تستقبل هوائيات نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) في المقام الأول إشارات من كوكبة الأقمار الصناعية الأمريكية لنظام تحديد المواقع العالمي (GPS)., بينما تتلقى هوائيات BeiDou في المقام الأول إشارات من كوكبة الأقمار الصناعية الصينية BeiDou.
تردد الإشارة:
يستخدم GPS وBeiDou نطاقات تردد مختلفة لإشاراتهم. يستخدم نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) عادةً ترددات L1 وL5, بينما يستخدم BeiDou B1, B2a, B2b, وترددات B3.

التغطية الإقليمية والعالمية:
بينما توفر أنظمة GPS وBeiDou تغطية عالمية, يعد نظام BeiDou مفيدًا بشكل خاص للمستخدمين في منطقة آسيا والمحيط الهادئ.
تصميم الهوائي:
يمكن أن تكون الهوائيات داخلية (مدمجة في جهاز) أو خارجية (مثبتة على مركبة أو معدات أخرى). ويمكنهم أيضًا أن يكونوا نشطين (مع مكبر للصوت) أو السلبي (بدون مكبر للصوت).
هوائيات متعددة التردد:
تم تصميم بعض الهوائيات لاستقبال الإشارات من كوكبات متعددة (GPS, غلوناس, جاليليو, بيدو) ونطاقات تردد متعددة لتحسين الدقة والموثوقية.
أداء:
تم تصميم الهوائيات بميزات مثل أرقام الضوضاء المنخفضة, مكاسب عالية, والرفض خارج النطاق لضمان استقبال إشارة دقيق وموثوق.

رابعا. توصيات الاختيار والتثبيت
‌التكيف البيئي
تُفضل الهوائيات النشطة في المناطق ذات التداخل الكهرومغناطيسي القوي, وينبغي أن تبقى بعيدا عن المحركات وأجهزة الراديو عالية الطاقة.
يجب أن يبقى الهوائي المدمج بعيدًا عن مصدر EMI للوحة الرئيسية (مثل وحدة المعالجة المركزية, ذاكرة), وينبغي أن يكون السكن على أسس جيدة.

‌التصحيح والصيانة‌
اتجاه الهوائي (عموديا إلى أعلى) يجب معايرتها بدقة أثناء التثبيت لتجنب أخطاء الانعكاس متعددة المسارات.
تحقق بانتظام من نسبة موجة الهوائي الدائمة (VSWR) وعامل الضوضاء لضمان تشغيل مستقر على المدى الطويل.

ملخص
تتشابه هوائيات GPS وBeidou إلى حد كبير في التكنولوجيا الأساسية, وتنعكس الاختلافات بشكل أساسي في تكييف نطاق التردد وتحسين مقاومة التداخل. أصبح تصميم الهوائي ثنائي الوضع اتجاهًا سائدًا, الذي يلبي احتياجات تحديد المواقع عالية الدقة في البيئات المعقدة من خلال التوافق مع إشارات متعددة النطاقات ومتعددة الأنظمة.