Abstract
The capability of accurate positioning and tracking is necessary to implement an unmanned autonomous driving system. The moving-baseline GPS Technique is a promising candidate to mitigate positioning errors of conventional GPS system. It provides accurate positioning data based on the phase difference between received signals from multiple GPS antennas mounted on the same platform. In this paper, we propose a dual-band dual-circularly-polarized antenna suitable for the moving-baseline GPS. The proposed antenna operates at GPS L1 and L2 bands, and fed by the side of the antenna instead of the bottom. The antenna is firstly designed by calculating theoretical values of key parameters, and then optimized by means of 3D full-wave simulation software. Simulation and measurement results show that the optimized antenna offers 6.1% and 3.7% bandwidth at L1 and L2, respectively, with axial ratio bandwidth of more than 1%. The size of the antenna is $73mm{\times}73mm{\times}6.4mm$, which is small and low-profile.
자율주행 차량 구현에 있어 차량의 위치에 대한 정확한 정보가 실시간으로 제공되어야 한다. 이동기준국 차분 측위 기술은 차량에 복수의 안테나에서 수신한 신호의 위상차를 통해 정밀 측위 정보를 생성하는 기술로, 이를 위해 차량의 평평하고 넓은 루프를 접지면으로 하는 이중대역 및 이중 원형편파 안테나 개발이 필수적이다. 본 논문에서 제안하는 안테나는 GPS L1과 L2 주파수 대역에서 공진을 일으키는 이중대역 안테나로써, 기존 안테나와 달리 급전부가 안테나 측면에 위치하여 복수의 안테나를 필요로 하는 시스템에 적합하다. 안테나 설계안은 중요 파라미터들의 이론값을 토대로 모델링한 초기 모델을 3D 전파시뮬레이션 소프트웨어를 이용해 최적화하는 방법으로 도출하였다. 최적화된 안테나의 시뮬레이션값과 측정값을 분석한 결과, L1과 L2에서 대역폭 6.1%와 3.7%, 축비 1% 이상임을 확인하였다. 안테나 크기는 $73mm{\times}73mm{\times}6.4mm$로 소형 구조의 장점을 갖췄다.