ANTENAS GNSS ACTIVAS Y PASIVAS
Cómo decidir qué tipo es el más adecuado para tu aplicación
A la hora de elegir una antena para un sistema global de navegación por satélite (GNSS), una de las consideraciones principales es si utilizar un modelo pasivo o activo. Esta decisión fundamental afecta directamente al rendimiento, la duración de la batería, la fiabilidad y el potencial de mercado del dispositivo y de los servicios que dependen de él. Hemos elaborado una guía útil sobre las prioridades de diseño de la aplicación que debes tener en cuenta, y que puedes consultar a la izquierda de la página.
Aunque estas consideraciones son indicadores útiles, la decisión es mucho más compleja. Profundizaremos en ello más adelante.
Cómo elegir una solución de antena GNSS: ¿activa o pasiva?
Escucha a Lukas Van Vuuren, ingeniero sénior de antenas en Taoglas, mientras explica algunas de las consideraciones clave de diseño a la hora de elegir la antena más adecuada para tu aplicación y cómo los diseñadores pueden ahorrarse hasta dos años de complejo trabajo de diseño con el módulo de entrada
TFM.100B L1/L5.
¿PASIVO O ACTIVO?
¿Cuál es la diferencia?
Una antena GNSS pasiva no incluye ningún circuito de entrada y no necesita una fuente de alimentación, como una batería. Solo consta del elemento que recibe las señales GNSS.
Las antenas GNSS activas incluyen un amplificador de bajo ruido (LNA) integrado que potencia la señal antes de que esta se transmita al receptor. Taoglas Las antenas GNSS activas también cuentan con un filtro de entrada, que elimina las señales fuera de banda y el ruido para mejorar la calidad de la señal.
A continuación, analizaremos las principales consideraciones de diseño para saber cuándo puede ser necesario utilizar una antena activa.
CONSIDERACIONES DE DISEÑO
GNSS estándar frente a GNSS de alta precisión
Un aspecto clave a tener en cuenta es si se desea un GNSS estándar o una solución de alta precisión. ¿Cuál es la diferencia? El GNSS estándar ofrece una precisión del orden de metros, adecuada para la mayoría de las aplicaciones generales de navegación. Por el contrario, el GNSS de alta precisión puede alcanzar una precisión del orden de centímetros, lo cual es esencial para aplicaciones más exigentes y requiere una antena activa. Gracias a sus amplificadores de bajo ruido (LNA) integrados y a sus sistemas de filtrado, las antenas activas proporcionan la mayor ganancia necesaria para alcanzar dicha precisión.
El GNSS estándar es suficiente para aplicaciones de navegación generales, como los teléfonos inteligentes, los sistemas de navegación para automóviles y los dispositivos GPS recreativos. El GNSS de alta precisión se utiliza en aplicaciones que requieren un posicionamiento extremadamente preciso, como la topografía, la agricultura de precisión, los vehículos autónomos y las soluciones de sincronización de precisión.
¿Tu aplicación de posicionamiento requiere una precisión del orden de los centímetros?
Lee el blogCONSIDERACIONES DE DISEÑO
Integración de antenas
A la hora de diseñar soluciones GNSS, es importante decidir en una fase temprana del proceso de integración si se va a utilizar una antena activa o pasiva. Si esta decisión se pospone demasiado, es posible que tengas que recurrir a una solución activa, cuando quizá te habría bastado con una antena pasiva de menor coste si se hubiera tenido en cuenta en una fase más temprana del proceso de diseño.
Las antenas pasivas, que carecen de componentes electrónicos integrados y no requieren alimentación, ofrecen una integración más sencilla en los sistemas embebidos. Sin embargo, en entornos con vistas al cielo obstruidas, como las zonas urbanas, puede ser necesario recurrir a antenas activas —que ofrecen una mayor ganancia gracias a un amplificador de bajo ruido (LNA) integrado y a un filtrado de entrada— para garantizar la exactitud y la precisión de la señal. Si la antena se tiene en cuenta en una fase tardía del proceso de diseño, podría ser necesario optar por una antena activa para alcanzar el rendimiento deseado. No obstante, esto puede aumentar los costes y el tiempo de desarrollo. Por lo tanto, es esencial tener en cuenta los requisitos de la antena desde el principio. Esto no solo le ahorra tiempo y dinero, sino que también hace que su proceso de desarrollo sea más eficiente y productivo, permitiéndole centrarse en otros aspectos de su solución GNSS.
Hay muchos aspectos que tener en cuenta; haga clic en el botón de abajo para obtener más información sobre la integración de antenas.
Diagramas de bloques de circuitos activos del GNSS
Los siguientes diagramas de bloques de circuitos activos se utilizan habitualmente para pasar de una solución de antena pasiva a una solución activa. La complejidad del diseño del circuito activo depende del número de bandas GNSS utilizadas (mono, dual o multibanda), del tipo de antena y del número de alimentaciones (salidas) que tenga la antena.
Taoglas ha diseñado módulos de circuitos activos de etapa inicial que pueden utilizarse para antenas GNSS de doble y múltiple banda con diferentes alimentaciones y configuraciones. Estos módulos pueden integrarse en la placa de circuito impreso del dispositivo junto a la antena para aprovechar mejor el valioso espacio disponible y ahorrar a los diseñadores hasta dos años de complejo trabajo de diseño. Consúltalos en los enlaces siguientes:
• TFM.110A
• TFM.120A
• TFM.100A
• TFM.100B
Antena de una sola banda y doble alimentación
- • Precisión: alta precisión (precisión a nivel de centímetros)
- • Bandas: L1, E1, B1C, B11, G1
- • Aplicaciones: vehículos aéreos no tripulados (UAV), robótica, vehículos autónomos, transporte y telemática, agricultura de precisión
Antena de doble/múltiple banda y alimentación única
- • Precisión: alta precisión (precisión a nivel de centímetros)
- • Bandas: L1, L2, L5
- • Aplicaciones: RTK, dispositivos wearables, transporte, agricultura, navegación, seguridad, vehículos autónomos
Antena de doble/múltiples bandas y doble alimentación
- • Precisión: alta precisión (precisión a nivel de centímetros)
- • Bandas: L1, E1, B1C, B1I, G1, L2, L5, L6, E6, B2a, G2, E5a, B2b, B3, E5b
- • Aplicaciones: conducción autónoma, vehículos aéreos no tripulados, posicionamiento de precisión para robótica, agricultura de precisión y sincronización con precisión temporal
INFORMACIÓN FUNDAMENTAL
Antenas GNSS de una sola entrada frente a antenas GNSS de varias entradas
Si estás tratando de decidir entre una antena GNSS de una sola entrada o de varias entradas para tu aplicación, este blog te será de gran ayuda. Analizamos las diferencias clave, explicamos las ventajas de cada opción y ofrecemos una comparación detallada de la ganancia RHCP para ayudarte a tomar una decisión informada.