5700天线系统解读课件.ppt

Trimble 公司最新的天线技术公司最新的天线技术北京麦格通讯设备技术有限公司北京麦格通讯设备技术有限公司第1页，共30页Trimble 公司GPS最新的天线技术一、一、Zephyr 天线技术天线技术 一一)、、Zephyr 轻型天线轻型天线 二二)、、Zephyr 大地测量天线大地测量天线 三三)、、Zephyr GPS天线的先进技术天线的先进技术二、二、Trimble 公司的隐型天线技术公司的隐型天线技术 1、、 隐型技术隐型技术 2、隐型天线抑制板工作原理、隐型天线抑制板工作原理三、三、Zephyr 天线测试结果天线测试结果四、四、Trimble 公司公司 eRTK 流动杆电台天线流动杆电台天线五、五、 Trimble 公司公司 新天线概要新天线概要第2页，共30页一、一、Zephyr 天线天线第3页，共30页 一一)、、Zephyr 轻型天线轻型天线Zephyr ~ 微小、轻盈微小、轻盈u高集成、结构简洁，重量仅高集成、结构简洁，重量仅有有1lb.（（450克）克）u天线相位中心精度为亚毫米天线相位中心精度为亚毫米.u对低高度角卫星的跟踪能力对低高度角卫星的跟踪能力比扼流圈天线强比扼流圈天线强 .u有效地减少多路径影响有效地减少多路径影响.第4页，共30页。

 二二)、、Zephyr 大地测量天线大地测量天线uTrimble最新的隐型天线技术可以有效地减小多路径影响最新的隐型天线技术可以有效地减小多路径影响 .u结构简洁、轻便结构简洁、轻便 ~ 仅有仅有 2.75lb (1.25kg)重u天线相位中心精度为亚毫米天线相位中心精度为亚毫米u对低高度角卫星的跟踪能力比扼流圈天线强对低高度角卫星的跟踪能力比扼流圈天线强 . 第5页，共30页三三)、、Zephyr GPS天线的先进技术天线的先进技术u Trimble Zephyr 轻型和大地轻型和大地测量天线的高增益功能大大提测量天线的高增益功能大大提高了跟踪卫星的效果高了跟踪卫星的效果 u50dB的高增益对信号微弱的困的高增益对信号微弱的困难地区作业提供了杰出跟踪技难地区作业提供了杰出跟踪技术 u能更好的跟踪低和高卫星能更好的跟踪低和高卫星 高度角等所有卫星和接受高度角等所有卫星和接受 信号 第6页，共30页1、、原来的原来的GPS天线天线u原来原来 GPS 天线要素天线要素u只有一个矩形芯片来接收所有只有一个矩形芯片来接收所有信号信号 u只有一个点用于测量信号只有一个点用于测量信号-->u设计不对称设计不对称 减弱了天线极化、减弱了天线极化、降低天线相位中心的稳定性降低天线相位中心的稳定性 .第7页，共30页。

2、、专利的专利的 Zephyr 天线设计天线设计u改进后的天线设计改进后的天线设计u 正方形的正方形的L2接收芯片接收芯片u 正方形的正方形的L1接收芯片接收芯片u天线相位中心天线相位中心u非常稳定，和给定的物理中心相差 <1mmu设计更多点接收信号设计更多点接收信号——-> u对称的设计对称的设计增强天线极化、改增强天线极化、改善了天线相位中心的稳定性善了天线相位中心的稳定性第8页，共30页3、、结果：结果：1）亚毫米级精度的相位中心）亚毫米级精度的相位中心uL1 和和 L2 天线旋转测试天线旋转测试u结果：相位中心稳定精度小结果：相位中心稳定精度小于于 1mm.u扼流圈天线的作用效果现在扼流圈天线的作用效果现在可以由一个轻而小、价格便可以由一个轻而小、价格便宜的宜的Zephyr天线实现天线实现 第9页，共30页2））结果结果: 抵制多路径影响抵制多路径影响uGPS 信号是右旋的偏振波信号是右旋的偏振波RCHP .u经物体反射的多路径信号被转换为经物体反射的多路径信号被转换为左旋的偏振波左旋的偏振波 LHCP.u对称设计的右旋极化天线对左旋的对称设计的右旋极化天线对左旋的偏振波不敏感偏振波不敏感(不接收不接收),从而不受多从而不受多路径信号影响路径信号影响. 第10页，共30页。

3)、、eRTK Zephyr流动天线流动天线u相位中心稳定精度为亚毫米级相位中心稳定精度为亚毫米级u消除被强磁化的多路径信号影响消除被强磁化的多路径信号影响 u接收机跟踪所有高度角的卫星信接收机跟踪所有高度角的卫星信号的信噪比提高了号的信噪比提高了50db的信号的信号增益增益 u使用增强实时载波相位差分使用增强实时载波相位差分eRTK技术的有效工作范围是传技术的有效工作范围是传统实时载波相位差分的统实时载波相位差分的4倍倍 .第11页，共30页二、二、Trimble 公司的隐型天线抑径板公司的隐型天线抑径板第12页，共30页1、、天线是否需要抑径金属板天线是否需要抑径金属板需要需要：金属圆盘是电导体，所以允许多路径信号导入GPS天线不需要 – 意味着GPS天线 对于来自地面、水面或船只金属甲板等的所有多路径影响毫无防范 第13页，共30页2、、隐型技术隐型技术隐型飞机不会被雷达发现有两个方法：隐型飞机不会被雷达发现有两个方法： u隐型飞机有一种外形可以驱散雷达信号 u隐型飞机涂上一种特殊材料来吸收雷达信号的能量，并将这些能量燃烧生成热量挥发，这样没有能量的雷达信号无法返回雷达站，从而达到阻止雷达信号返回雷达站的目的。

第14页，共30页3、、Trimble 隐型天线抑径板隐型天线抑径板uTrimble公司的圆形天线抑公司的圆形天线抑径板是用一种近似于涂在隐径板是用一种近似于涂在隐型飞机上的材料制作的型飞机上的材料制作的 u它能燃烧多路径信号的能量它能燃烧多路径信号的能量 u绝对轻便绝对轻便u最新的最新的GPS技术技术第15页，共30页4、、隐型天线抑径板工作原理隐型天线抑径板工作原理uTrimble 隐型天线抑径板使用非隐型天线抑径板使用非常高等的电子抑制法来对付多路常高等的电子抑制法来对付多路径信号：在其未到达天线元件前径信号：在其未到达天线元件前就将其燃烧掉就将其燃烧掉 第16页，共30页Trimble 隐型天线抑径板隐型天线抑径板燃烧多路径燃烧多路径信号信号 第17页，共30页5、、Trimble 隐型技术隐型技术:未来的趋势未来的趋势u金属和扼流圈天线盘材料需要有与信号频率相关的尺度、维元金属和扼流圈天线盘材料需要有与信号频率相关的尺度、维元数设计，来区别信号和噪声数设计，来区别信号和噪声 uTrimble隐型天线抑径板技术设计与信号频率无关，意味着这隐型天线抑径板技术设计与信号频率无关，意味着这种设计对种设计对L1、、L2 乃至将来的乃至将来的 L5频率起到等同的好效果。

频率起到等同的好效果 (现在发行的天线和放大器不支持 L5)第18页，共30页6、、 Trimble 隐型技术对参考站天线的作用效果隐型技术对参考站天线的作用效果 u提高了精度：永久或便携的参考站提高了精度：永久或便携的参考站天线相位中心精度达到亚毫米级天线相位中心精度达到亚毫米级 uTrimble 隐型技术大大减少多路径隐型技术大大减少多路径影响 u跟踪卫星和捕获信号的信噪比提高跟踪卫星和捕获信号的信噪比提高了了50dB 增益增益.u周跳现象和历元丢失显象更少周跳现象和历元丢失显象更少 u隐型天线抑径板技术设计与信号频隐型天线抑径板技术设计与信号频率无关，提高了对率无关，提高了对L2载波信号的接载波信号的接收收效果（效果（提高了提高了50dB ））第19页，共30页三、三、Zephyr 轻型天线测试结果轻型天线测试结果 第20页，共30页1、低高度角卫星信号期望值和观测值：、低高度角卫星信号期望值和观测值： uZephyr 天线对低高度角卫星跟踪能力优于扼流圈天线天线对低高度角卫星跟踪能力优于扼流圈天线 ：： Zephyr提高到提高到 61%;扼流圈天线只有扼流圈天线只有 57%第21页，共30页。

2、高高度角卫星信号期望值和观测值：、高高度角卫星信号期望值和观测值：uZephyr 天线对低高度角卫星跟踪能力优于扼流圈天线： Zephyr 跟踪达到~100%;扼流圈天线跟踪只有~96%第22页，共30页3、、克服多路径影响克服多路径影响 uZephyr 天线和扼流圈天线抵制多路径影响的比较天线和扼流圈天线抵制多路径影响的比较 ：：第23页，共30页4、、载波相位定位误差载波相位定位误差 uZephyr 大地测量天线的边缘噪声大于扼流圈天线大地测量天线的边缘噪声大于扼流圈天线 .u非非Trimble天线的噪声影响是天线的噪声影响是Zephyr大地测量天线的两倍大地测量天线的两倍第24页，共30页四、四、Trimble 公司公司 eRTK 测杆电台天线测杆电台天线RPA (Range Pole Antenna)第25页，共30页1、新型、新型 eRTK 测杆电台天线测杆电台天线u新新UHF数据链天线设计独特、数据链天线设计独特、新颖，置于流动杆上新颖，置于流动杆上 u高增益，装配在流动杆高处，高增益，装配在流动杆高处，达到最远的接收距离达到最远的接收距离.u重量：仅重量：仅 1lb (450g).u不影响不影响 GPS 天线相位中心天线相位中心.u坚固、防水坚固、防水第26页，共30页。

鞭状电台天线以线鞭状电台天线以线状装置在状装置在GPS天线天线上部，将对上部，将对GPS天天线产生电子干扰，线产生电子干扰，影响相位中心，造影响相位中心，造成定位误差和系统成定位误差和系统性偏差性偏差.高增益的高增益的Trimble eRTK 流动杆电台天流动杆电台天线高高装配在流动杆线高高装配在流动杆上以达到最远的接收上以达到最远的接收距离距离 – 而不影响而不影响GPS天线测得最高精天线测得最高精度观测值度观测值.2、新型、新型 eRTK 测杆电台天线测杆电台天线第27页，共30页3、新型、新型 eRTK 测杆电台天线测杆电台天线u当需要扩大当需要扩大RTK作用范围时，作用范围时，这种天线可联合应用于这种天线可联合应用于Trimble 基准站电台基准站电台,中继站电台和流动中继站电台和流动站的内置电台站的内置电台 .u在作业困难地区，可用于增强在作业困难地区，可用于增强数据链的穿透能力数据链的穿透能力 u使用这种独特安装在流动杆上使用这种独特安装在流动杆上电台天线作业方便，电台天线作业方便， GPS定位定位精度高精度高 . 第28页，共30页五、五、 Trimble 公司公司 新天线概要新天线概要u精确性精确性u这种天线设计均匀对称、多点接收信号，其相位中心精度<1mm u通过增强极化和Trimble隐型天线抑径板技术抵制多路径影响。

u高增益的Trimble eRTK 测杆电台天线不影响GPS 定位精度u可靠性可靠性u通过高增益和极化来增强跟踪能力 u比扼流圈天线数据丢失率降低u轻便而坚固轻便而坚固.u兼容将来的设计信号兼容将来的设计信号第29页，共30页第30页，共30页。