Моделирование источников переотражения в городе

Рис. 7. Примеры профилей затухания мощности (PDP) при использовании антенны с круговой поляризацией.

Мы создали трёхмерную компьютерную (CAD) модель, отображающую центральный район Лондона и с её помощью рассчитали и смоделировали более 1500 профилей затухания мощности для различных положений спутников, мест размещения приёмников и их частей. На рис 6 показан вид именно такой трёхмерной модели города. В этом примере здания на каждой стороне каньона построены из стекла и бетонных блоков. Эти блоки включают в себя определённое количество плоских структур (таких, как карнизы окон, ниши окон и дверей), которые в обязательном порядке должны быть учтены в модели, потому что являются заметной причиной увеличения переотражений в среде города. Приёмник может располагаться только на малом участке вдоль тротуара и только на одной стороне каньона (показан жёлтым цветом).

В этом примере мы представляем электромагнитную модель с углом возвышения спутника над горизонтом в 25 градусов, дискретизацией места расположения приемника через каждые 0.095 метра (половина длины волны для диапазона L1). В каждом узле сетки вычислялся PDP, что дало “каскадную” диаграмму, показанную на рис 7. Диаграмма построенная по вычисленным PDP демонстрирует, что приёмник находится в суровых условиях многолучевости. Прямой сигнал быстро затухает при движении приёмника вдоль оси каньона, при этом имеют место множество переотраженных сигналов с временем задержки до 400 наносекунд.

Более того, диаграмма PDP линейно поляризованной антенны выглядит хуже такой же диаграммы для антенны с круговой поляризацией. В среднем, переключение с приёмной антенны с круговой поляризацией на приёмную антенну с линейной поляризацией даст в результате увеличение значения затухания в среднем на 35%. Среднеквадратичное значение задержки распространения увеличивается на 21%.

Это очень важно, т.к. производители небольших, распространенных на рынке приемников GNSS будут нуждаться в простых, дешёвых антенных решениях. Размер и ограничения по габаритам могут также потребовать, чтобы антенна была универсальной, допускающей работу на других частотах (например, GSM). Как результат, весьма желательно, чтобы антенна была линейно поляризованной. Ухудшение качества сигнала при использовании линейно поляризованной антенны выдвигают на первый план необходимость создания улучшенных приёмников и антенн для GNSS, чтобы в полной мере использовать весь потенциал рынка.

Дата добавления: 2015-10-24