1980'lerin sonlarında, Küresel Konumlandırma Sistemi (GPS) Amerika Birleşik Devletleri'nde ticari olarak başarılı bir şekilde kullanıma girdi.Dünyanın diğer birçok ülkesi de kendi GPS versiyonlarını geliştirdi ve piyasaya sürdü., toplu olarak Global Navigation Satellite Systems (GNSS) olarak bilinir. Son 25 yılda GNSS teknolojisi sürekli olarak gelişmiş ve birbirine bağlı dünyada önemli bir rol oynamıştır.GNSS, Avrupa Birliği'nden Galileo'yu içerirRusya'dan GLONASS, Çin'den Beidou, Hindistan'dan IRNSS/NavIC ve Japonya'dan QZSS.GNSS alıcı sistemleri, birden fazla uydu takımyıldızıyla koordinasyon halinde çalışmak için birden fazla frekans bandı kullanır, daha yüksek doğruluk ve güvenilirlik elde eder.
Anten, alıcının kilit bir bileşenidir ve kullanıcının kesin konumunu, navigasyonunu ve zamanını belirlemek için uydular tarafından yayılan zayıf radyo sinyallerini yakalamada çok önemli bir rol oynar.Bu yüzden..., GNSS alıcılarının uzaydaki farklı uydu navigasyon sistemleri tarafından iletilen alt ve yüksek radyo frekansı (RF) bantlarına karşılık gelen birden fazla frekans bandı kullanmaları gerekir.GNSS alıcılarının kapsadığı frekans bantları ve frekansları aşağıdaki gibi özetlenir::
L1, E1 ve B1 frekans bantlarının frekans aralığı 1559 MHz ile 1610 MHz arasındadır.
L2, E6, B3 ve L6 frekans bantlarının frekans aralığı 1217 MHz ila 1300 MHz'dir.
L5, E5, B2 ve L3 frekans bantlarının frekans aralığı 1164 MHz ila 1217 MHz'dir.
Bu nedenle, GNSS alıcıları, çeşitli uzay uydu ağları tarafından kullanılan birden fazla frekans aralığını işleyebilen geniş bant veya çok bantlı antenler kullanır.Çok bantlı frekansların kullanımı, GNSS alıcı sistemlerinin konumlandırma doğruluğunu ve güvenilirliğini artırabilir, sinyal hatalarını ve müdahaleyi azaltır ve GNSS antenlerinin geniş ve zorlu ortamlarda mükemmel performans sunmasını sağlar.
Çok bantlı yuvalı yama anteni
İlk GPS alıcı sistemlerinde değerli bir alan alanı alan büyük ve hacimli yığılmış antenlerin kullanımı nedeniyle, son yıllarda kompakt ve düz çözümlere yüksek bir talep görüldü.Modern GNSS RF ön uç modüllerinin gereksinimlerini verimli ve maliyetli bir şekilde karşılamak için, Taoglas Limited, son derece sınırlı ve hassas uygulamalar için mükemmel bir anten teknolojisi tasarladı ve geliştirdi.A, 1160 MHz'den 1610 MHz'e kadar değişen çoklu frekans bantlarına sahip pasif bir yama antenidir., konumlandırma doğruluğunu, dayanıklılığını ve güvenilirliğini artırmak için tasarlanmıştır.Tek frekanslı GPS anteniyle aynı dış boyutlarda iki anten yerleştirme (Şekil 1)Bu nedenle, Beidou (B1/B2a), GPS/QZSS (L1/L5), GLONASS (G1) ve Galileo (E1/E5a) frekans bantları için (IRNSS/NavIC (L5) dahil) en iyi kutuplaşma kazancını sağlayabilir.Bu aynı zamanda herhangi bir yerde çeşitli uygulamalar ile uyumluluğu sağlar.
HP5354'ün görüntüsü.
Şekil 1: Başlangıç serisi HP5354. A, GNSS alıcı sistemleri için kullanılan düz yuvalı bir yama anteni. (Süret kaynağı: Taoglas Limited)
HP5354. A, çift bant performansı için optimize edilmiştir ve boyutları 35 mm x 35 mm ve yüksekliği 4 mm olan kompakt ve düz bir antendir.L1 ve L5 frekans bantlarında ortogonal radyo sinyalleri yakalamak için kullanılan üç pinliBu üç pinin ikisi L1 frekans bandındaki sinyalleri almak için kullanılır ve üçüncü pin L5 frekans bandındaki sinyalleri almak için kullanılır.
En iyi aksal oranı ve çıkış ucunda sağ tarafta dairesel olarak polarize (RHCP) sinyali elde etmek için,L1 frekans bandındaki iki giriş sinyali, önerilen hibrit bağlayıcı HC125A kullanılarak birleştirilir (2 Şekil).. HC125A, çok bantlı GNSS uygulamaları için uygun olan düşük ekleme kaybı ve dengelenmiş çıkış amplituduna sahip düz (1,5 mm yüksek) yüzey montaj paketini benimser.
L1 frekans bandında iki giriş sinyalini birleştirmek için önerilen hibrit çiftleyiciyi kullanmanın şematik şeması
Şekil 2: L1 frekans bandından gelen iki giriş sinyali, RHCP sinyali üretirken optimum eksen oranını sağlamak için HC125A hibrit birleştiricisinde birleştirilir. (Süret kaynağı: Taoglas Limited)
Ek olarak, iki kez beslenen nokta anteni, 70 mm x 70 mm'lik bir zemin düzleminde ayarlandı ve test edildi ve mükemmel radyasyon kalıpları gösterdi.İki frekans bandında frekansla ilgili kilit parametreleri kapsamlı bir şekilde tanımlar.Bu parametreler arasında geri dönüş kaybı, voltaj ayakta dalga oranı (VSWR), verimlilik, ortalama kazanç, zirve kazancı, aksyal oran, faz merkezi kayması, faz merkezi varyasyonu ve grup gecikmesi bulunur.
Çift beslenme noktası anteninin düz bir şekli vardır ve geleneksel yığılmış yama tasarımlarının çok hacimli ve uzun olduğu durumlarda yaygın olarak kullanılabilir.endüstriyel izleme, otonom araç ve robotik, ayrıca giyilebilir cihazlar, küçük varlık izleyicileri ve hassas tarım.
Ön uç RF sinyal zincirinin inşası
Çok bantlı GNSS anteninin kullanıcının kendi GNSS ön uçuyla birleştirilebilmesine rağmen, Taoglas, TFM'yi kullanarak sinyal zincirinin tasarımını önemli ölçüde basitleştirir.100A GNSS ön uç modülü, özel olarak çoklu besleme noktası yama antenleri için tasarlanmıştır..
Bu modül, tüm frekans bantlarında 25 desibelden (dB) daha fazla bir kazanç ve 3 dB'den daha az bir gürültü değeri (NF) ile iki aşamalı düşük gürültü güçlendirici (LNA) içerir.SAW/LNA/SAW/LNA topolojisini oluşturmak için LNA ile birleştirilen bir yüzey akustik dalga (SAW) filtresi kullanır, düşük frekanslı ve yüksek frekanslı sinyal yollarını işleyen ve GNSS düşük gürültülü amplifikatörlerin veya alıcıların aşırı yüklenmesini önleyen gereksiz bant dışı (OOB) müdahaleyi bastırmak için.TFM'deki SAW filtresi.100A, düşük 3 dB gürültü rakamını korurken mükemmel bir OOB bastırma gerçekleştirmek için dikkatlice seçildi ve yerleştirildi.Bu kolay entegre yüzey montaj cihazı ölçümleri 20 × 18 mm ve 1Geniş giriş voltaj aralığı, ön uç modülün çoğu GNSS alıcıya kolayca entegre edilmesini sağlar.