프런트 엔드에서의 GNSS 제품 개발 간소화

글로벌 내비게이션 위성 시스템(GNSS)은 1970년대 초 미국이 GPS(위성 위치 확인 시스템)를 도입하기 시작하면서 등장했습니다. 그러나 GNSS가 자리를 잡게 된 것은 지리적 위치, 텔레매틱스 및 위치 확인 서비스의 제공을 위해 GNSS 무선 주파수 신호를 사용해야 하는 상용 애플리케이션이 급증하면서부터입니다.

제품 개발자 및 설계자들은 자율 주행 차량, 무인 항공기, 정밀 농업 응용 제품 등에 새로운 기능을 제공하고, 정확하고 안전한 상업용 및 군사용 항공 우주 항법을 보장하는 시스템을 개선하기 위해 점점 더 많은 제품과 시스템에 GNSS 수신기를 구축하고 있습니다.

이러한 시스템 중 상당수는 증가하는 글로벌 및 지역 GNSS 위성단을 수용해야 하며, 보다 정확한 위치 확인을 위해 다중 대역 주파수에 의존해야 합니다. 더욱 콤팩트한 부품 그리고 보다 효율적인 전력 관리의 필요성 등, 설계상의 여러 난제가 있습니다.

시스템 잡음과 태양 활동부터, 측위 결과를 오도하거나 차단하기 위한 악의적인 스푸핑 및 전파 방해 방송에 이르기까지, 원치 않는 대역 외 전파 방해를 방지하는 것이 가장 큰 문제인 경우가 많습니다.

길고 까다로운 설계 프로세스 예방하기

듀얼 밴드 GNSS 수신기는 일반적으로 제품 설계자가 안테나와 수신기 사이의 다양한 RF 회로에서 신호 성능을 사용자 지정하고 시스템 잡음 파라미터를 유지해야 합니다. 여기에는 신호 튜닝에 필요한 여러 개의 증폭기와 필터가 포함될 수 있으며, 이 모든 설계 프로세스는 길고 까다로운 과정입니다.

Taoglas Limited는 모든 안테나 또는 GNSS 수신기와 함께 간편하게 드롭인하여 사용할 수 있는 표면 실장형 단일 패키지 솔루션을 제공하는 고정밀 멀티밴드 GNSS 프런트 엔드 모듈을 통해 이 프로세스를 간소화하고자 노력하고 있습니다.

Taoglas TFM.110A는 단일 입력, 단일 출력 능동형 전자 부품 GNSS 프런트 엔드입니다(그림 1). 멀티밴드 멀티 컨스텔레이션 고정밀 응용 제품을 위한 L1/L2/L5를 지원하며, 신호 경로에 SAW/LNA/SAW/LNA 토폴로지를 사용합니다. SAW 필터는 여러 대역 구성과 인접 전파 방해에 걸쳐 탁월한 대역 외 제거를 보장하는 동시에, 저대역에서 3.5dB 미만, 고대역에서 4.0dB 미만의 낮은 잡음을 유지하도록 선택 및 배치되었습니다.

그림 1: Taoglas TFM.110A는 전체 멀티밴드 GNSS 스펙트럼을 커버하는 표면 실장형 GNSS 프런트 엔드입니다. (이미지 출처: Taoglas)

TFM.110A는 조직이 필요로 하지만 자체적으로 구축할 전문 지식이나 시간이 없는 경우에 필요한 임피던스 정합, 필터 효율, 저잡음 설계를 제공하는 모듈식 형태의 적합한 RF 회로를 통합합니다.

Taoglas는 높은 이득과 낮은 잡음 레벨을 제공하는 수신기에 최적화된 RF 솔루션을 이용하면 통합과 관련된 어려운 문제와 기술적인 장애물을 해소하여 설계 주기를 2년 이상 단축할 수 있다고 설명합니다. 높이가 낮은 폼 팩터는 실장 면적이 작아 외부 부품 및 라우팅의 필요성이 없어 공간이 절약됩니다.

또한 Taoglas는 SAW/LNA/SAW/LNA 토폴로지를 제공하는 듀얼 입력, 싱글 출력 모듈인 TFM.120A를 제공하며, 전체 스펙트럼의 GNSS 구성이 필요한 다중 대역 고정밀 응용 제품을 위해 L1+B1+G1/L2/L5+L 대역을 지원합니다. TFM.120A의 저잡음 수치는 저대역에서 3.25dB 미만, 고대역에서 3.0dB 미만입니다.

또한 설계자는 TFM.110A가 포함된 GVLB258. A와 TFM.120A가 포함된 GPDF6010.A 등 여러 호환 가능한 Taoglas 안테나를 활용할 수 있습니다.

결론

GNSS 응용 제품에 대한 수요가 높은 고급 제품에서는 최상의 품질의 원활한 통신을 지원하는 고급 부품이 매우 중요합니다. 2004년 첫 GPS 안테나를 시작으로, Taoglas는 매년 수백 개의 새로운 안테나, 커넥터, 케이블 조립품, 오디오 및 마그네틱 솔루션을 선보일 만큼 성장해 왔습니다.