Las últimas antenas GPS/GNSS hacen que el posicionamiento en centímetros sea una realidad

Figura 1: GNSS. (Fuente de la imagen: Molex)

Las antenas con sistema de posicionamiento global (GPS)/sistema global de navegación por satélite (GNSS) permiten que las aplicaciones de rastreo y localización de ubicación accedan a las constelaciones de satélites GPS/GNSS. Captan las señales de banda L transmitidas desde el espacio y las transfieren a una unidad de procesamiento para determinar la ubicación de los receptores. Con la llegada de nuevas señales y frecuencias, y como cada vez más aplicaciones dependen de un posicionamiento de alta precisión, las antenas GNSS son cada vez más importantes.

Las antenas GNSS encuentran aplicaciones en muchos mercados, pero el rastreo sigue siendo la principal aplicación, y la precisión y la exactitud son sus factores críticos para alcanzar el éxito. Hubo un tiempo en el que la precisión en metros se consideraba buena, pero con la nueva técnica CDNSS y los modelos mejorados de relojes, orbitales y atmosféricos, el posicionamiento en centímetros se ha convertido en una necesidad creciente del mercado. En la actualidad, el usuario de una aplicación de rastreo no se contenta con saber en qué carril está conduciendo, sino que también quiere saber en qué parte del carril se encuentra su vehículo. Afortunadamente, los sistemas de satélites han estado desplegando y activando nuevas frecuencias de banda L, como la L5, que ofrecen precisión en centímetros.

DigiKey ofrece antenas Molex que admiten bandas L que permiten frecuencias precisas L2 y L5. Además, los diseñadores de Molex apilaron placas de cerámica de alta ganancia y eficiencia de radiación para desarrollar antenas GNSS de placas apiladas que ofrecen un procesamiento de señal superior y una precisión de GPS para aplicaciones de rastreo de alta precisión y eliminan la necesidad de una estación base separada. Estas antenas operan en bandas de frecuencia L1, L5 y GLONASS (sistema de navegación global por satélite), y ofrecen una precisión de nivel decimétrico a submétrico para los datos geoespaciales. Esta capacidad de rastreo de alta precisión los hace ideales para las aplicaciones de posicionamiento preciso, como los UAV (vehículos aéreos no tripulados), drones, sistemas de seguridad de vehículos y sistemas cinemáticos en tiempo real (RTK).

Figura 2: Antena GNSS en el sistema de navegación del vehículo. (Fuente de la imagen: Molex)

La precisión, la continuidad y la fiabilidad son los factores clave del éxito de las antenas GNSS, y dependen de la fuerza de la antena y de algunos aspectos de la aplicación. Por lo tanto, es importante entender los parámetros clave para encontrar la antena que coincida correctamente con sus requerimientos. Los cuatro factores que hay que considerar al seleccionar una antena GNSS son los siguientes:

1. Región/frecuencia
2. Tamaño
3. Material y forma
4. Ubicación de la antena

1. Región de operación/frecuencia de transmisión

Puede parecer obvio, pero la antena debe operar en un rango de frecuencia apropiado para las señales del GNSS. Diferentes regiones utilizan diferentes sistemas GNSS, como el GPS en EE. UU. y el GLONASS en Rusia. Si su producto tiene un enfoque regional, es mejor conocer el sistema GNSS correspondiente en el que se basará para obtener una mayor precisión.

Figura 3: Antena de placas de cerámica apiladas L1+L5 GPS de Molex. (Fuente de la imagen: Molex)

2. Tamaño del producto/la antena

Conocer el tamaño del producto es importante, ya que la dimensión del producto y su PCB (placa de circuito impreso) determinan dónde se puede colocar la antena. El tamaño de la antena cambia su comportamiento, y una mala colocación podría afectar la potencia de salida, la eficiencia y la directividad de la antena.

3. Material y forma de la antena

Las antenas cerámicas, flexibles y de diversos compuestos son opciones viables para los rastreadores de GNSS, pero el entorno de funcionamiento y otros componentes del dispositivo de rastreo influyen en la elección del material e impactan en la eficiencia de la transmisión. Por ejemplo, para un dispositivo de rastreo portátil, una antena flexible sería lo mejor, y para una aplicación resistente, una antena de montaje metálico es la elección más acertada. Si el tamaño es una preocupación, entonces una antena miniatura sería la mejor opción, y si una aplicación requiere una orientación fija, una antena de alta ganancia sería la solución. Comprenda el diseño y la aplicación de su producto para decidir la composición apropiada de la antena.

Figura 4: Antena GPS SMT compacta de Molex (versión LDS [estructuración láser directa] de alto rendimiento). (Fuente de la imagen: Molex)

4. Ubicación de la antena

¿Interna o externa? ¿Soldada o conectada por cable? La ubicación afecta al patrón y la eficiencia de la radiación y determina el rendimiento óptimo del sistema y la experiencia del usuario. Si su antena está colocada en una PCB, asegúrese de leer los documentos de la antena para entender cualquier requisito adicional.

Estos desafíos de diseño y configuración pueden simplificarse al comprarle la antena a un fabricante de renombre o a un distribuidor que pueda brindarle soporte técnico para ayudarle a elegir la mejor opción para su aplicación. DigiKey ofrece una gama de antenas GNSS Molex de próxima generación en múltiples factores de formas y tamaños que ofrecen un rendimiento de RF superior con alta precisión para los sistemas de satélites estadounidenses y mundiales.

Soluciones de diseño de antenas GNSS en Molex

Molex ofrece recursos de ingeniería y experiencia en la industria que permiten un liderazgo sin igual en los ámbitos de los sistemas de comunicación y navegación. Ofrecemos soluciones que se adaptan bien a las necesidades actuales y futuras, como se puede ver en los avances que hemos hecho. Visite DigiKey por los productos de Molex, entre los que se incluyen las antenas GNSS LDS/MID, de cerámica, flexibles, de Wi-Fi, combo y de placas apiladas. También tenga en cuenta a DigiKey por las antenas de IoT (Internet de las cosas), las antenas celulares de LTE (evolución a largo plazo), de LPWAN (red de área amplia de baja potencia), de NFC (comunicación de campo cercano), de UWB (banda ultraancha) e ISM (industriales, científicas y médicas) que representan solo algunas de nuestras extensas líneas de soluciones de antenas.

Figura 5: Las antenas de cerámica con GPS de Molex se pueden conectar a una PCB con un cable coaxial. (Fuente de la imagen: Molex)