Simplificar el desarrollo de productos de GNSS en el front end

Los sistemas globales de navegación por satélite (GNSS) se remontan a principios de la década de 1970, cuando EE. UU. comenzó a implementar lo que se convertiría en el sistema de posicionamiento global (GPS). Pero esa madurez contradice la rápida expansión de las aplicaciones comerciales que dependen de las señales de radiofrecuencia (RF) de los GNSS para servicios de geolocalización, telemática y posicionamiento.

Los desarrolladores y diseñadores de productos incorporan cada vez más receptores de GNSS en productos y sistemas destinados a ofrecer nuevas capacidades para vehículos autónomos, dispositivos aéreos no tripulados y aplicaciones de agricultura de precisión, entre otros, así como mejoras para los sistemas que garantizan una navegación aeroespacial comercial y militar precisa y segura.

Muchos de esos sistemas deben adaptarse al creciente número de constelaciones de GNSS mundiales y regionales y utilizar frecuencias multibanda para lograr un posicionamiento más preciso. Existen numerosas complicaciones de diseño, incluida la demanda de componentes cada vez más compactos y una gestión de energía más eficiente.

A menudo encabezando la lista de complicaciones está la prevención de interferencias fuera de banda no deseadas, que van desde el ruido del sistema y la actividad solar hasta las malintencionadas acciones de suplantación e interferencia destinadas a engañar o bloquear los resultados de posicionamiento.

Evitar procesos de diseño largos y arduos

Los receptores de GNSS de doble banda normalmente requieren que los diseñadores de productos personalicen el rendimiento de la señal y mantengan los parámetros de ruido del sistema en diversos circuitos de RF entre la antena y el receptor. Esto puede implicar la necesidad de múltiples amplificadores y filtros para sintonizar la señal. Todo el proceso de diseño puede ser largo y arduo.

Taoglas Limited tiene como objetivo simplificar ese proceso con módulos front end de GNSS multibanda de alta precisión que proporcionan una solución de montaje en superficie en un solo paquete para un uso sencillo y directo con cualquier antena o receptor de GNSS.

El Taoglas TFM.110A es un front end de GNSS con electrónica activa de entrada única y salida única (Figura 1). Cubre L1/L2/L5 para aplicaciones de alta precisión multibanda y multiconstelación y presenta una topología onda acústica de superficie (SAW)/LNA (amplificador de bajo ruido)/SAW/LNA en la ruta de la señal. Los filtros de SAW se seleccionaron y colocaron para garantizar un excelente rechazo fuera de banda en múltiples configuraciones de bandas e interferencias vecinas, al mismo tiempo que se mantiene un bajo ruido de <3.5 dB en bandas bajas y <4.0 dB en bandas altas.

Figura 1: El Taoglas TFM.110A es un front end de GNSS de montaje en superficie que cubre todo el espectro de GNSS multibanda. (Fuente de la imagen: Taoglas)

El TFM.110A integra los circuitos de RF necesarios en una forma modular que proporciona la adaptación de impedancia, la eficiencia del filtro y el diseño de bajo ruido necesarios que las organizaciones necesitan, pero que tal vez no tengan la experiencia o el tiempo para construir por sí mismas.

Según Taoglas, el acceso a soluciones de RF optimizadas para receptores con coeficientes de ruido bajos y de alta ganancia puede acelerar los ciclos de diseño en dos años o más mediante la mitigación de los problemas de integración y los obstáculos técnicos. El factor de forma de bajo perfil ocupa poco espacio y ahorra valioso espacio eliminando componentes externos y enrutamiento.

Taoglas también ofrece un módulo de doble entrada y única salida, el TFM.120A, que presenta la topología SAW/LNA/SAW/LNA y cubre la banda L1+B1+G1/L2/L5+L para aplicaciones multibanda de alta precisión que requieren el espectro completo de constelaciones de GNSS. El coeficiente de ruido bajo del TFM.120A es de <3.25 dB en bandas bajas y de <3.0 dB en bandas altas.

Los diseñadores también pueden aprovechar varias antenas Taoglas compatibles, como la GVLB258. A con el TFM.110A y la GPDF6010.A con el TFM.120A.

Conclusión

Los componentes avanzados que admiten comunicaciones fluidas y de la más alta calidad son fundamentales para los productos avanzados que tienen una gran demanda para aplicaciones de GNSS. Desde su primera antena GPS en 2004, Taoglas ha crecido hasta lanzar anualmente cientos de nuevas antenas, conectores, arneses de cables y soluciones magnéticas y de audio.