フロントエンドでのGNSS製品開発の簡素化

全地球航法衛星システム（GNSS）の歴史は、米国が後にグローバルポジショニングシステム（GPS）となるものを展開し始めた1970年代初頭にさかのぼります。しかし、その完成度は、地理位置情報、テレマティクス、測位サービスのためにGNSS無線周波数信号に依存している商用アプリケーションの急速な拡大とは裏腹です。

製品開発者や設計者は、GNSSレシーバを製品やシステムに組み込んで、自律走行車両、無人航空機、精密農業アプリケーションなどに新しい機能を提供したり、正確で安全な商業および軍用航空宇宙ナビゲーションシステムの改善を目指したりすることが増えています。

これらのシステムの多くは、増え続ける世界および地域のGNSSコンステレーションに対応し、より正確な測位を行うためにマルチバンド周波数を利用しなければなりません。よりコンパクトなコンポーネントや、より効率的な電源管理への要求など、設計上の複雑な問題は数多くあります。

システムノイズや太陽活動から、測位結果に対する判断を誤らせたり、ブロックしたりすることを目的とした悪意のあるスプーフィングや妨害放送に至るまで、不要な帯域外干渉を防ぐことが、しばしば複雑な問題のトップに挙げられます。

長く困難な設計プロセスの回避

デュアルバンドGNSSレシーバは通常、製品設計者が信号性能をカスタマイズし、アンテナとレシーバ間のさまざまなRF回路全体のシステムノイズパラメータを維持する必要があります。これには、信号を調整するために必要な複数のアンプやフィルタが含まれる場合があります。設計プロセス全体は長く、困難が伴います。

Taoglas Limited は、あらゆるアンテナやGNSSレシーバと簡単にドロップインで使用できる面実装、シングルパッケージソリューションを提供する高精度、マルチバンドGNSSフロントエンドモジュールで、そのプロセスの簡素化を目指しています。

Taoglasの TFM.110A は単一入力、単一出力のアクティブエレクトロニクスGNSSフロントエンドです（図1）。マルチバンド マルチコンステレーション高精度アプリケーション用のL1/L2/L5をカバーし、信号経路にSAW/LNA/SAW/LNAトポロジを採用しています。SAWフィルタは、複数の帯域構成や近隣干渉に対して優れた帯域外除去を確保しつつ、低帯域で<3.5dB、高帯域で<4.0dBの低雑音を維持するように選択、配置されました。

図1：Taoglas TFM.110Aは面実装型GNSSフロントエンドで、マルチバンドGNSSの全帯域をカバーします。（画像提供：Taoglas）

TFM.110Aは、必要なRF回路をモジュール式に統合し、独自に構築するための専門知識や時間がない場合に必要なインピーダンス整合、フィルタ効率、低ノイズ設計を提供します。

Taoglasによれば、高ゲインと低雑音指数を持つレシーバの最適化RFソリューションへのアクセスは、統合の課題や技術的な障害を軽減することにより、設計サイクルを2年以上早めることができます。薄型フォームファクタはフットプリントが小さく、外付け部品や配線が不要なため、貴重なスペースを節約できます。

Taoglasは、SAW/LNA/SAW/LNAトポロジを採用し、GNSSコンステレーションの全範囲を必要とするマルチバンド高精度アプリケーション向けにL1+B1+G1/L2/L5+Lバンドをカバーするデュアル入力、単一出力モジュール TFM.120Aも提供しています。TFM.120Aの低雑音指数は、低帯域で<3.25 dB、高帯域で<3.0 dBです。

設計者は、TFM.110Aが搭載された GVLB258.A およびTFM.120Aが搭載された GPDF6010.A のような、いくつかの互換性のあるTaoglasアンテナを利用することもできます。

まとめ

最高品質でシームレスな通信をサポートする高度なコンポーネントは、GNSSアプリケーションで高い需要がある高度な製品に不可欠です。2004年の最初のGPSアンテナに始まり、Taoglasは毎年何百もの新しいアンテナ、コネクタ、ケーブルアセンブリ、オーディオ、磁気ソリューションをリリースするまでに成長しました。