Вдохновленный успешной коммерческой эксплуатацией Глобальной системы позиционирования (GPS) в Соединенных Штатах в конце 1980-х годов,многие другие страны мира также разработали и запустили свои собственные версии GPSТехнология GNSS развивалась за последние 25 лет и играет решающую роль в взаимосвязанном мире.GNSS включает Galileo Европейского Союза, российский ГЛОНАСС, китайский Бэйду, индийский IRNSS/NavIC и японский QZSS.для работы с несколькими спутниковыми созвездиями, система приемника GNSS использует многодиапазонную частоту для получения более высокой точности и надежности.
Антенна является ключевым компонентом приемника и играет решающую роль в захвате слабого радиосигнала от спутника для определения точного местоположения, навигации и времени пользователя.Поэтому, приемник GNSS использует несколько частотных полос, которые соответствуют более низким и более высоким радиочастотным (RF) полосам, передаваемым различными системами спутниковой навигации в космосе.Полосы частот и частоты, охватываемые приемником GNSS, обобщены следующим образом::
Диапазон частот полос L1, E1 и B1 составляет от 1559 до 1610 МГц.
Полосы L2, E6, B3, L6 имеют диапазон частот от 1217 до 1300 МГц
Диапазон частот полос L5, E5, B2 и L3 составляет от 1164 до 1217 МГц
Поэтому приемник GNSS использует широкополосные или многополосные антенны и может обрабатывать различные диапазоны частот, используемые различными космическими спутниковыми сетями.Многодиапазонная частота может улучшить точность позиционирования и надежность системы приема GNSS, снижают погрешность и помехи сигнала и обеспечивают отличную производительность антенны GNSS в широкой и суровой среде.
Многодиапазонная вложенная антенна
За последние несколько лет возникла потребность в компактных, плоских решениях, поскольку первоначальная система GPS-приемника использовала большие, громоздкие, наложенные антенны, которые занимали ценное место.Для удовлетворения требований современных ГНСС RF фронт-энд модулей с высокой эффективностью и низкой стоимостьюTailas Limited разработала и разработала отличную технологию антенны для высококонкретных приложений.Антенна с пассивным патчем от 1160 до 1610 МГц, предназначенная для улучшения точности местоположенияОн использует инновационную технологию керамической вложенной антенны и включает две антенны с теми же общими габаритами, что и однополосная GPS-антенна (рисунок 1).Поэтому, он может обеспечить оптимизированное увеличение поляризации для диапазонов Beidou (B1/2a), GPS/QZSS (L1/L5), GLONASS (G1) и Galileo (E1/E5a) (включая IRNSS/NavIC (L5)).Это также обеспечивает совместимость с различными приложениями, где это возможно.
Изображение серии Douglas Channel HP5354. Антенна
Рисунок 1: Inception Series HP5354. A - это плоская вложенная антенна для системы приема GNSS.
HP5354. Оптимизированная для двойной полосы работы антенна является компактной, плоской формы антенной размером 35 мм х 35 мм и высотой 4 мм.Он использует керамическую упаковку с 11-прицепной поверхностью с тремя прицепами для захвата ортогональных радиосигналов в полосах L1 и L5Два из этих трех пиннов используются для приема сигналов из частотной полосы L1 и третий пин используется для приема сигналов из частотной полосы L5. Остальные восемь пиннов заземлены.
Чтобы получить оптимальное осевое соотношение и сигналы круговой поляризации справа (RHCP) на выходе, два сигнала питания L1 полосы объединяются с использованием рекомендуемого гибридного сцепления HC125A (рис..2) HC125A использует плоский (1,5 мм высотой) поверхностный монтажный пакет с низкими потерями вставки и сбалансированной амплитудой вывода, подходящий для многодиапазонного применения GNSS.
Схематическая схема объединения двух сигналов питания частотной полосы L1 с рекомендуемой гибридной сцепкой
Рисунок 2: Два сигнала питания из полосы L1 объединены в гибридном сцеплении HC125A для обеспечения оптимального осевого соотношения при генерировании сигналов RHCP.
Кроме того, антенна с двойной точкой подачи была настроена и протестирована на горизонте 70 мм х 70 мм и показывает отличную радиометрическую карту.полностью характеризует ключевые параметры, связанные с частотой, в двух диапазонахЭти параметры включают потерю возврата, соотношение стоячей волны напряжения (VSWR), эффективность, среднюю прибыль, пиковую прибыль, осевое соотношение, смещение центра фазы, изменение центра фазы и групповое задержка.
Антенна с двойной точкой подачи имеет плоскую форму, которая может широко использоваться в ситуациях, когда традиционный ламинированный дизайн патча слишком тяжелый и высокий.промышленное отслеживание, автономные транспортные средства и робототехника, а также носимые устройства, слежки за малыми активами и точное сельское хозяйство.
Создать переднюю RF-сигнальную связь
Несмотря на то, что многодиапазонная антенна GNSS может быть объединена с собственным интерфейсом GNSS пользователя, Tal значительно упрощает конструкцию сигнальной связи с помощью TFM.100B ГНСС фронт-энд модуль, специально разработанный для антенны с несколькими точками питания.
Этот модуль состоит из двухуровневого усилителя низкого шума (LNA) с увеличением более 25 дБ во всех частотных диапазонах и показателем шума (NF) менее 3 дБ.Он использует поверхностный фильтр акустической волны (SAW) для объединения с LNA для формирования топологии SAW/LNA/SWAW/LNA, и одновременно обрабатывает сигнальные пути в низкочастотных и высокочастотных диапазонах для подавления ненужных помех вне диапазона (OOB) и предотвращения перегрузки усилителя или приемника GNSS с низким уровнем шума.Тщательно отобранные и размещенные фильтры SAW в TFM.100B обеспечивают отличное отвержение OOB при сохранении низкого уровня шума 3 дБ. Это легко интегрируемое устройство имеет размеры 20 x 18 мм и использует одно питание от 1,8 до 5,5 ВДК.Широкий диапазон входного напряжения позволяет легко интегрировать передний модуль в большинство приемников GNSS.
Для того, чтобы помочь пользователю лучше понять интеграцию полного модуля фронтального приемника GNSS,Инженер Taglas подготовил оценочную доску AHPD5354A (рисунок 3) как ориентировочный дизайн переднего пути сигналаЭта панель оценки включает в себя предварительный усилитель TFM.100B, плоский высокопроизводительный гибридный соединитель HC125A 3 дБ и HP5354.