隨著無人機送貨、資產追蹤、醫(yī)療監(jiān)測、精準農業(yè)以及連網車等應用陸續(xù)出爐后,位基技術(locaTIon-based technologies)的精準度也受到重視。評論指出,在精準技術中,能在短距離傳輸大量數碼數據的超寬頻(Ultra-wideband;UWB)是適合的技術,可以協(xié)助避免失之毫厘差之千里情形出現。
據報導,雖然目前已有數十種采用藍牙(Bluetooth)、Wi-Fi與GPS等成熟技術的室內定位系統(tǒng)解決方案出現,而且可足夠滿足大概位置的需求,但精細到公分程度的精準位置則需要采取新的思維。因此,可在3~10GHz范圍內短距離傳輸大量數碼數據的超寬頻已成為下一代追蹤大批自動化事物的選擇。
UWB運行方式如同一種室內GPS,相較現有技術可為室內應用帶來更高精準度,于是可在倉儲管理、醫(yī)療與緊急服務上帶來新的或改善服務。使用藍牙的信標雖可建立室內位置基準,但其延遲限制并無法滿足實時與高準確定位需求。UWB則可補足藍牙信標技術無法滿足的缺口,而且透過量測訊號往返傳輸器至適配器的時間來計算距離,并可在毫秒內提供位置座標來達到實時。
除此之外,UWB也具備低功耗需求,因此,可提升傳感器與卷標的電池續(xù)航力,降低整體運行成本。透過UWB進行精準室內定位時,天線扮演關鍵角色,其大小必須在不犧牲效能下嵌進PCB或內嵌至裝置內,而且群組延遲、偏振(polarizaTIon)與保真度等復雜天線效能參數,在提供公分程度定位時也都必須考量進去。
為了提供最高等級實時定位準確度與效能,便需要多重無線射頻頻帶。新興解決方案不僅需要利用歐洲Galileo、俄羅斯Glonass與北斗衛(wèi)星系統(tǒng)的額外功能,還需要GPS L2或L5頻帶,因此,藉由開發(fā)涵蓋所有3種頻帶的系統(tǒng)與天線,可以讓定位達到公分程度。
讓GNSS提供公分等級定位時,需要2種天線技術支持。首先是涵蓋L1、L2與L5頻帶的堆疊天線,適合車輛與無人飛行載具等應用。第二則是四環(huán)擴張被動與主動解決方案,可適合基地臺等應用。四環(huán)擴張?zhí)炀€具備更好幅射場型,而且比平板天線(patch antenna)能看見更多衛(wèi)星。
隨著需要更精準的定位需求開始進入戶外市場后,例如精準農業(yè)、跨產業(yè)使用無人機、軍事用途、連網車以及許多需要精準定位功能的室內應用,業(yè)者必須在面對精準難題時采取新的作法,公分等級定位提供好的出發(fā)點,而當中天線更是關鍵。