GNSS天線為什么采用右旋圓極化?

圓極化信號
圓極化波的特點是,電場的垂直分量和水平分量的大小相等而相位相差90度。一般情況下,微帶天線是線極化的。但若對微帶天線采用特殊的饋電方式,在貼片中激勵兩個簡并得正交模式,使之幅度相等相位相差90度,即可以獲得圓極化波。圓極化根據(jù)電場旋轉(zhuǎn)方向不同又可分為左旋和右旋圓極化。目前GNSS接收天線大都采用右旋圓極化的方式工作,這是因為線極化波在穿過大氣層時可能有極化面旋轉(zhuǎn),而且接收天線必須調(diào)整極化角,而圓極化就不會有這些問題,并且非常適用于動態(tài)型客戶。同時為了使接收天線具有最高的信號接收效率,接收天線的極化方式必須與接收信號的極化形式相一致,而目前GNSS衛(wèi)星信號采用右旋圓極化。
GNSS接收天線采用右旋圓極化另外一個好處是利于多路徑信號檢測和抑制。因為衛(wèi)星信號極化方式經(jīng)過反射會發(fā)生變化,所有根據(jù)實際接收的衛(wèi)星信號,我們大致可以推斷出該信號是否經(jīng)過反射以及反射次數(shù),并以此作為多路徑抑制的依據(jù)。所以一個優(yōu)良的多路徑抑制天線應(yīng)該對左旋圓極化信號具有較強的抑制能力,尤其是在低仰角處。
微帶貼片天線實現(xiàn)圓極化途徑有通過切角、表面開槽、正交雙饋以及多點饋電方法等。
事實上沒有絕對的圓極化和線極化,任意極化波的瞬時電場矢量的端點軌跡為一橢圓,橢圓的長軸和短軸之比稱之為軸比AR(Axial Ratio),一般用dB表示。軸比是圓極化天線的一個重要的性能指標(biāo),它代表圓極化的純度,一般將軸比不大于3dB的帶寬,定義為天線的圓極化帶寬。它是衡量天線對不同方向的信號增益差異性的重要指標(biāo)。