Nieuwste GPS/GNSS antennes die positiebepaling tot op de centimeter mogelijk maken

Afbeelding 1: GNSS. (Bron afbeelding: Molex)

Global Positioning System (GPS)-/Global Navigation Satellite System (GNSS)-antennes zorgen ervoor dat tracerings- en positiebepalingstoepassingen toegang hebben tot GPS/GNSS-satellietconstellaties. Ze vangen de L-bandsignalen op die vanuit de ruimte worden verzonden en dragen ze over naar een verwerkingseenheid om de locatie van de ontvangers te bepalen. Met nieuwe signalen en frequenties en meer toepassingen die op zeer nauwkeurige positiebepaling vertrouwen, worden GNSS-antennes steeds belangrijker.

GNSS-antennes worden toegepast in veel sectoren, maar tracering blijft de belangrijkste toepassing, en precisie en nauwkeurigheid zijn hun kritieke succesfactoren. Er was een tijd dat nauwkeurigheid op meterniveau genoeg was, maar met de nieuwe CDNSS-techniek en verbeterde klok-, baan- en atmosferische modellen is tot op de centimeter nauwkeurige positiebepaling een toenemende behoefte van de markt geworden. Vandaag de dag wil de gebruiker van een traceringstoepassing niet alleen weten op welke baan hij/zij rijdt, maar ook waar zijn/haar voertuig zich op die baan bevindt. Gelukkig gebruiken en activeren satellietsystemen nieuwe L-bandfrequenties, zoals L-5, die nauwkeurigheid tot op de centimeter bieden.

DigiKey heeft Molex-antennes die L-banden ondersteunen die precieze L-2 en L-5-frequenties mogelijk maken. Bovendien hebben de Molex-ontwerpers keramische patches met hoog versterkings- en hoog stralingsrendement gestapeld om stacked-patch GNSS-antennes te ontwikkelen die superieure signaalverwerking en GPS-nauwkeurigheid bieden voor zeer nauwkeurige traceringstoepassingen en de behoefte aan een apart basisstation overbodig maken. Deze antennes werken op L1-, L5- en GLONASS-frequentiebanden en bieden nauwkeurigheden van decimeter-niveau tot sub-meter-niveau voor geospatiale gegevens. Die traceringsmogelijkheid met hoge nauwkeurigheid maakt ze ideaal voor accurate positiebepalingstoepassingen zoals onbemande luchtvaartuigen, drones, veiligheidssystemen voor voertuigen en real-time kinematics (RTK)-systemen.

Afbeelding 2: GNSS-antenne in veiligheidssysteem voor voertuigen. (Bron afbeelding: Molex)

Nauwkeurigheid, continuïteit en betrouwbaarheid zijn de belangrijkste succesfactoren voor GNSS-antennes, en deze hangen af van de sterkte van de antenne en enkele aspecten van de toepassing. Daarom is het belangrijk om de hoofdparameters te begrijpen, om de juiste match te vinden bij wat u nodig heeft. Vier factoren om in overweging te nemen bij het selecteren van uw GNSS-antenne zijn:

1. Regio/Frequentie
2. Grootte
3. Materiaal en vorm
4. Locatie antenne

1. Werkgebied/frequentie van transmissie

Het lijkt misschien vanzelfsprekend, maar uw antenne moet werken in een geschikt frequentiebereik voor GNSS-signalen. Verschillende regio's gebruiken verschillende GNSS-systemen, zoals GPS in de VS en GLONASS in Rusland. Als uw product een regionale focus heeft, is het het beste om het bijbehorende GNSS-systeem te kennen en daaromheen te bouwen voor een betere nauwkeurigheid.

Afbeelding 3: Stacked L1+L5 GPS Ceramic Patch-antenne van Molex. (Bron afbeelding: Molex)

2. Grootte van het product/antenne

Het is belangrijk om de grootte van het product te kennen, omdat de afmetingen van het product en zijn PCB bepalen waar u de antenne kunt plaatsen. De grootte van de antenne verandert zijn gedrag en een slechte plaatsing kan invloed hebben op het uitgangsvermogen, de efficiëntie en directiviteit van de antenne.

3. Materiaal en vorm van de antenne

Keramische, flexibele en verschillende composiet-antennes zijn allemaal haalbare opties voor GNSS-trackers, maar de werkomgeving en andere componenten in het tracking-apparaat beïnvloeden de keuze van het materiaal en hebben invloed op de zend-efficiëntie. Voor een draagbaar tracking-apparaat bijvoorbeeld, zou een flexibele antenne beter zijn en voor een robuuste toepassing is een op metaal gemonteerde antenne de wijste keuze. Als grootte een probleem is, zou een miniatuurantenne het beste passen en als een toepassing een vaste richting nodig heeft, zou een high-gain antenne de oplossing zijn. Begrijp uw productontwerp en -toepassing om de juiste antennesamenstelling te bepalen.

Afbeelding 4: De compacte SMT GPS-antenne van Molex (high-performance LDS-versie). (Bron afbeelding: Molex)

4. Locatie antenne

Intern of extern? Gesoldeerd of verbonden via kabel? De locatie beïnvloedt het stralingspatroon en bepaalt de optimale prestaties van het systeem en de gebruikerservaring. Als uw antenne op een printplaat wordt geplaatst, lees dan de documentatie van de antenne om te weten wat de eventuele extra benodigdheden zijn.

Deze ontwerp- en configuratie-uitdagingen kunnen worden vereenvoudigd door uw antenne te kopen bij een betrouwbare fabrikant of distributeur die technische ondersteuning kan bieden om u te helpen het beste product voor uw toepassing te kiezen. DigiKey heeft een reeks next-generation GNSS-antennes van Molex in diverse vormfactoren die superieure RF-prestaties leveren met hoge nauwkeurigheden voor VS- en globale satellietsystemen.

GNSS-antenne-ontwerpoplossingen van Molex

Molex biedt technische middelen en industriële expertise die ongeëvenaard leiderschap in de communicatie- en navigatiesysteemarena's mogelijk maken. We leveren oplossingen die goed geschikt zijn voor huidige en toekomstige eisen, zoals blijkt uit de vooruitgang die we hebben gemaakt. Bezoek DigiKey voor Molex-producten, inclusief LDS/MID, keramische, flexibele, wifi, combo- en stacked-patch GNSS antennes. Denk ook aan DigiKey voor onze IoT, LTE Cellular, LPWAN, NFC, UWB en ISM antennes, wat slechts enkele voorbeelden zijn van onze uitgebreide lijn met antenne-oplossingen.

Afbeelding 5: De keramische GPS-antennes van Molex kunnen met een PCB worden verbonden via een coaxiale kabel. (Bron afbeelding: Molex)