De senaste GPS-/GNSS-antennerna för positionering med centimeternoggrannhet

Figur 1: GNSS. (Bildkälla: Molex)

GPS- eller GNSS-antenner (”Global Positioning System” respektive ”Global Navigation Satellite System”) gör det möjligt att ansluta spårnings- och positionsbestämningsapplikationer till GPS-/GNSS-satelliter. Antennerna fångar upp L-bandsignaler från rymden och överför dem till en processorenhet, för att kunna bestämma mottagarnas exakta position. Nya signaler och frekvenser tillförs och noggrann positionering är en förutsättning i allt fler applikationer, vilket gör att GNSS-antennerna har ökat i betydelse.

GNSS-antenner har många användningsområden, men den främsta tillämpningen är spårning, där hög precision och noggrannhet är avgörande. Positionsbestämning med meternoggrannhet ansågs en gång i tiden vara bra, men med den nya CDNSS-tekniken och förbättrade klock-, ban- och atmosfärmodeller, har positionering ned till centimeternoggrannhet blivit ett vanligt krav. Användare av moderna spårningstillämpningar nöjer sig inte med att få information om vilket körfält bilen befinner sig i – personen vill veta exakt VAR i körfältet fordonet är placerat. Lyckligtvis har satellitsystemen tillförts nya L-bandsfrekvenser, exempelvis L5, som erbjuder centimeternoggrannhet.

DigiKey erbjuder Molex-antenner som stöder L-bandet och därmed de exakta L2- och L5-frekvenserna. Molex utvecklare har använt keramiska plattor med hög strålningseffektivitet och förstärkning, för att bygga GNSS-antenner som ger överlägsen signalbehandling och GPS-noggrannhet för precisionsspårning och som eliminerar behovet av separata basstationer. Antennerna fungerar i L1-, L5- och GLONASS-frekvensbanden, och ger därmed decimeter- till meternoggrannhet för geospatial data. Den höga noggrannheten gör antennerna perfekta för exakta positioneringstillämpningar såsom drönare, fordonssäkerhetssystem och realtidskinematiska (RTK) system.

Figur 2: GNSS-antenn i fordonsnavigationssystem. (Bildkälla: Molex)

För GNSS-antenner är noggrannhet, kontinuitet och tillförlitlighet viktiga faktorer, och de beror på antennens styrka och ett antal egenskaper hos tillämpningen. Att ha kunskap om de olika parametrarna är viktigt för att kunna välja ett alternativ som uppfyller kraven. Följande fyra faktorer är viktiga att ta hänsyn till när du väljer GNSS-antenn:

1. Region/frekvens
2. Storlek
3. Material och form
4. Antennplacering

1. Användningsregion/överföringsfrekvens

Det kan verka självklart, men antennen måste användas i rätt frekvensområde för GNSS-signaler. Olika GNSS-system används i olika regioner. Till exempel används GPS i USA och GLONASS i Ryssland. Om din produkt ska vara regionsfokuserad är det bäst att veta vilket GNSS-system som gäller, för att säkerställa bättre noggrannhet.

Figur 3: Molex keramiska patchantenn för L1- och L5-GPS. (Bildkälla: Molex)

2. Produktens/antennens storlek

Att känna till storleken är viktigt, eftersom måtten för produkten och dess kretskort är avgörande för var antennen kan placeras. Antennstorleken inverkar på dess funktion, och placeras antennen på en mindre bra plats kan dess uteffekt, effektivitet och direktivitet försämras.

3. Antennens material och form

Keramiska antenner, flexibla antenner och antenner av kompositmateral är fungerande alternativ för GNSS-system, men funktionsmiljön och andra komponenter i spårningsenheten påverkar materialvalet och överföringseffektiviteten. För exempelvis en bärbar spårningsenhet är en flexibel antenn det bästa alternativet, medan en stabil metallantenn är det bästa alternativet i en robustare fast tillämpning. Om liten storlek är önskvärt, passar en miniatyrantenn bäst, och om det krävs en fast riktning i en viss tillämpning är en starkt förstärkande antenn den bästa lösningen. För att kunna välja rätt antenn är det viktigt att ha förståelse av tillämpningen och produktens konstruktion.

Figur 4: Molex kompakta SMT-GPS-antenn (LDS-prestandaversion). (Bildkälla: Molex)

4. Antennplacering

Intern eller extern? Lödd eller ansluten via kabel? Placeringen påverkar antennens strålningsmönster och effektivitet och är därmed avgörande för systemets prestanda liksom användarupplevelsen. Är antennen placerad på ett kretskort ska du se till att läsa igenom antenndokumentationen för att få information om viktiga förutsättningar.

Sådana design- och konfigurationsutmaningar kan förenklas genom att köpa antennen av en pålitlig tillverkare eller återförsäljare som kan hjälpa dig att välja det bästa alternativet för din tillämpning. DigiKey erbjuder en rad GNSS-antenner från Molex. De bygger på den senaste tekniken, finns i många olika fysiska format och storlekar, och erbjuder överlägsen RF-prestanda med hög noggrannhet för amerikanska och globala satellitsystem.

GNSS-antennlösningar enligt Molex

Molex tillhandahåller tekniska resurser och branschexperter som erbjuder tekniskt ledarskap på arenan för kommunikations- och navigationssystem. Vi levererar lösningar som uppfyller och överträffar kraven för moderna och framtida system. Besök DigiKey för att utforska Molex produkter, däribland LDS/MID-antenner, keramiska och flexibla antenner, Wi-Fi-antenner, kombinationsantenner och GNSS-antenner av patchtyp. Besök DigiKey även för att upptäcka vårt sortiment av IoT-, LTE Cellular-, LPWAN-, NFC-, UWB- och ISM-antenner, för att nämna några av varianterna i vårt breda sortiment av antennlösningar.

Figur 5: Keramiska GPS-antenner från Molex kan anslutas till ett kretskort via en koaxialkabel. (Bildkälla: Molex)