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简化前端 GNSS 产品开发

作者： Pete Bartolik 2024-03-14

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工程

导航

无线通信

射频与无线

全球导航卫星系统 (GNSS) 可追溯到 20 世纪 70 年代初，当时美国开始推出的系统成为后来的全球定位系统 (GPS)。但是，系统的这种成熟度掩盖了依赖 GNSS 射频信号提供地理定位、远程信息处理和定位服务的商业应用的迅速扩展。

产品开发商和设计人员正越来越多地将 GNSS 接收器集成到各种产品和系统中，为自动驾驶汽车、无人驾驶航空设备和精准农业等应用提供新功能，并改进能够确保商业和军事航空航天导航的准确性和安全性的系统。

其中许多系统必须适应日益增多的全球和区域性 GNSS 星座，并依靠多频段频率实现更精确的定位。但是，设计方面存在诸多复杂问题，包括需要更紧凑的组件和更高效的电源管理。

避免不必要的带外干扰往往是最复杂的问题，从系统噪声和太阳活动，到为了误导或阻断定位结果而进行恶意欺骗和干扰广播都属于这类干扰。

避免漫长而艰苦的设计过程

双频 GNSS 接收器通常要求产品设计人员定制信号性能，并在天线和接收器之间的各种射频电路中保持系统噪声参数。这可能涉及到调节信号所需的多个放大器和滤波器。整个设计过程可能漫长而艰巨。

Taoglas Limited 的目标是通过高精度、多频段 GNSS 前端模块简化设计过程。该模块提供了一种表面贴装式单封装解决方案，可方便地与任何天线或 GNSS 接收机配合使用。

Taoglas TFM.110A 是一款单输入、单输出有源电子 GNSS 前端（图 1）。该前端覆盖 L1/L2/L5 频段，适用于多频段多星座高精度应用，其在信号路径上采用 SAW/LNA/SAW/LNA 拓扑结构。通过精心挑选和放置，确保了 SAW 滤波器在多频段配置和邻近干扰的情况下具有出色的带外抑制能力，同时还能保持低频段小于 3.5 dB 和高频段小于 4.0 dB 的低噪声。

图 1：Taoglas TFM.110A 是一款能够覆盖整个多频带 GNSS 频谱的表面贴装式 GNSS 前端。（图片来源：Taoglas）

TFM.110A 以模块化形式集成了所需的射频电路，可提供必要的阻抗匹配、滤波器效率和低噪声设计。这正是企业所需要的，但又可能没有专业知识或时间来自行完成的设计。

Taoglas 表示，采用具有高增益和低噪声的接收器优化射频解决方案，可以减少集成方面的挑战和技术障碍，从而将设计周期缩短两年或更多时间。该产品外形扁平小，省去了外部元件和布线，节省了宝贵的空间。

Taoglas 还提供双输入、单输出模块 TFM.120A。该模块采用 SAW/LNA/SAW/LNA 拓扑结构，覆盖 L1+B1+G1/L2/L5+L 频段，适用于需要全频谱 GNSS 星座的多频段高精度应用。TFM.120A 具有低噪声系数，在低频段小于 3.25 dB，在高频段小于 3.0 dB。

设计人员还可以利用几种兼容的 Taoglas 天线，如 GVLB258A 配套 TFM.110A，GPDF6010.A 配套 TFM.120A。