Inspirado pela operação comercial bem-sucedida do Sistema de Posicionamento Global (GPS) nos Estados Unidos no final dos anos 80,Muitos outros países do mundo também desenvolveram e lançaram suas próprias versões do GPSA tecnologia GNSS evoluiu ao longo dos últimos 25 anos e desempenhou um papel fundamental no mundo interligado.O GNSS inclui o Galileo da União Europeia, GLONASS da Rússia, Beidou da China, IRNSS/NavIC da Índia e QZSS do Japão.para trabalhar com várias constelações de satélitesO sistema de recepção GNSS utiliza frequências de várias bandas para obter maior precisão e fiabilidade.
A antena é um componente chave do receptor e desempenha um papel crítico na captura do sinal de rádio fraco do satélite para determinar a localização precisa, navegação e hora do usuário.Por conseguinte,, o receptor GNSS utiliza várias faixas de frequência, que correspondem às faixas de radiofrequência (RF) mais baixas e mais altas transmitidas por diferentes sistemas de navegação por satélite no espaço.As faixas de frequência e as frequências cobertas pelo receptor GNSS são resumidas do seguinte modo::
A gama de frequências das bandas L1, E1 e B1 é de 1559 MHz a 1610 MHz
As bandas L2, E6, B3, L6 têm uma faixa de frequências de 1217 MHz a 1300 MHz
A gama de frequências das bandas L5, E5, B2 e L3 é de 1164 MHz a 1217 MHz
Por conseguinte, o receptor GNSS utiliza antenas de banda larga ou multibanda e pode lidar com uma variedade de faixas de frequência utilizadas por várias redes de satélites espaciais.A frequência multibanda pode melhorar a precisão de posicionamento e a fiabilidade do sistema receptor GNSS, reduzir o erro e as interferências do sinal e proporcionar um excelente desempenho da antena GNSS em um ambiente amplo e severo.
Antennas de correcção em nuvem multibanda
A necessidade de soluções compactas e planas tem sido alta nos últimos anos, já que o sistema de receptor GPS original usava antenas grandes, volumosas e empilhadas que ocupavam espaço valioso.A fim de satisfazer os requisitos dos modernos módulos de front-end de RF GNSS com alta eficiência e baixo custoA Tailas Limited projetou e desenvolveu uma excelente tecnologia de antena para aplicações de alta precisão.1160 MHz a 1610 MHz, antenas de patch passivas concebidas para melhorar a precisão de localizaçãoO sistema utiliza uma tecnologia inovadora de antenas de patch cerâmicas aninhadas e incorpora duas antenas com as mesmas dimensões globais da antena GPS de banda única (Figura 1).Por conseguinte,, pode proporcionar um ganho de polarização otimizado para as faixas Beidou (B1/2a), GPS/QZSS (L1/L5), GLONASS (G1) e Galileo (E1/E5a) (incluindo IRNSS/NavIC (L5)).Isto também garante a compatibilidade com uma variedade de aplicações sempre que possível.
Imagem da série de entrada do Canal Douglas HP5354.
Figura 1: A série Inception HP5354.
HP5354. Uma antena compatível e de forma plana com um tamanho de 35 mm x 35 mm e uma altura de 4 mm, otimizada para desempenho de banda dupla.Ele usa um pacote cerâmico de superfície de 11 pinos com três pinos para capturar sinais de rádio ortogonais nas bandas L1 e L5Dois desses três pinos são usados para receber sinais da faixa de frequência L1 e o terceiro pin é usado para receber sinais da faixa de frequência L5. Os oito pinos restantes estão aterrados.
A fim de obter uma relação axial ótima e sinais de polarização circular à direita (RHCP) na saída, os dois sinais de alimentação da banda L1 são combinados usando o acoplador híbrido recomendado HC125A (Fig..2) O HC125A adota um pacote de montagem de superfície plana (1,5 mm de altura), com baixa perda de inserção e amplitude de saída equilibrada, adequado para aplicações GNSS multibanda.
Diagrama esquemático de combinação de dois sinais de alimentação da faixa de frequências L1 com o acoplador híbrido recomendado
Figura 2: Os dois sinais de alimentação da banda L1 são combinados no acoplador híbrido HC125A para garantir uma relação axial ideal ao gerar sinais RHCP.
Além disso, a antena de ponto de alimentação duplo foi ajustada e testada num horizonte de 70 mm x 70 mm e apresenta um excelente mapa radiométrico.Caracteriza plenamente os parâmetros-chave relacionados com a frequência em duas faixasEstes parâmetros incluem perda de retorno, taxa de onda de voltagem em pé (VSWR), eficiência, ganho médio, ganho de pico, taxa axial, deslocamento do centro de fase, variação do centro de fase e atraso do grupo.
A antena de ponto de alimentação duplo tem uma forma plana, que pode ser amplamente utilizada em situações em que o design tradicional de patch laminado é muito pesado e alto.rastreamento industrial, veículos autónomos e robótica, bem como dispositivos portáteis, rastreadores de pequenos activos e agricultura de precisão.
Construir ligação de sinal de RF front-end
Embora a antena GNSS multibanda possa ser combinada com o próprio front-end GNSS do utilizador, Tal simplifica significativamente a concepção da ligação de sinal utilizando o TFM.Modulo front-end do GNSS 100B especialmente concebido para a antena de correcção de pontos de alimentação múltiplos.
Este módulo é constituído por um amplificador de baixo ruído (LNA) de dois níveis com um ganho superior a 25 dB em todas as faixas de frequência e um valor de ruído (NF) inferior a 3 dB.Ele usa um filtro de onda acústica de superfície (SAW) para combinar com o LNA para formar uma topologia SAW/LNA/SWAW/LNA, e processam simultaneamente os caminhos de sinal de banda de baixa e alta frequência para suprimir interferências desnecessárias fora da banda (OOB) e evitar a sobrecarga do amplificador ou receptor de baixo ruído do GNSS.Os filtros SAW cuidadosamente selecionados e colocados no TFM.100B fornece excelente rejeição de OOB, mantendo um baixo número de ruído de 3 dB. Este dispositivo de montagem de superfície fácil de integrar tem 20 x 18 mm de tamanho e usa uma única fonte de alimentação de 1,8 a 5,5 VDC.A ampla gama de tensão de entrada permite que o módulo front-end seja facilmente integrado na maioria dos receptores GNSS.
A fim de ajudar ainda mais o utilizador a compreender a integração do módulo front-end completo do receptor GNSS,Engenheiro Taglas preparou um quadro de avaliação AHPD5354A (Figura 3) como o projeto de referência do caminho de sinal front-endEste quadro de avaliação integra um pré-amplificador TFM.100B, um acoplador híbrido plano de alto desempenho HC125A de 3 dB e uma antena de patch multibanda HP5354 num único PCB.