Les dernières antennes GPS/GNSS permettent un positionnement au centimètre près

Figure 1 : GNSS. (Source de l'image : Molex)

Les antennes GPS (système de positionnement mondial) et GNSS (système de positionnement par satellites) permettent aux applications de suivi et de localisation d'accéder à des constellations de satellites GPS/GNSS. Elles capturent les signaux en bande L transmis depuis l'espace et les transfèrent vers une unité de traitement pour localiser l'emplacement des récepteurs. Avec l'arrivée de nouveaux signaux et fréquences et la multiplication des applications reposant sur un positionnement haute précision, les antennes GNSS deviennent de plus en plus importantes.

De nombreux marchés utilisent les antennes GNSS, mais le suivi reste la principale application, et la précision et l'exactitude constituent les facteurs clés de réussite. Il fut un temps où la précision au mètre près était considérée comme étant suffisante, mais avec la nouvelle technique CDNSS et les modèles améliorés d'horloge, d'orbite et atmosphériques, le positionnement au centimètre près est devenu un besoin croissant sur le marché. Aujourd'hui, l'utilisateur d'une application de suivi ne se contente plus de savoir dans quelle voie il roule. Il souhaite également savoir où se trouve son véhicule dans la voie. Heureusement, les systèmes par satellites ont déployé et activé de nouvelles fréquences en bande L, comme L-5, qui offrent une précision au centimètre près.

DigiKey propose des antennes de Molex qui prennent en charge les bandes L permettant des fréquences précises L-2 et L-5. De plus, les concepteurs Molex ont superposé des patchs céramique à gain élevé et à haut rendement d'antenne pour développer des antennes GNSS à patchs superposés qui offrent un traitement du signal et une précision GPS supérieurs pour les applications de suivi haute précision, et qui éliminent le besoin d'avoir une station de base séparée. Ces antennes fonctionnent sur les bandes de fréquences L1, L5 et GLONASS, fournissant des précisions d'un décimètre à moins d'un mètre près pour les données géospatiales. Grâce à cette capacité de suivi haute précision, elles sont idéales pour les applications de positionnement de précision comme les véhicules aériens sans pilote, les drones, les systèmes de sécurité pour véhicule et les systèmes cinématiques en temps réel (RTK).

Figure 2 : Antenne GNSS dans le système de navigation d'un véhicule. (Source de l'image : Molex)

La précision, la continuité et la fiabilité sont les principaux facteurs de succès des antennes GNSS, et dépendent de la puissance de l'antenne et de quelques aspects de l'application. Par conséquent, il est important de comprendre les paramètres clés afin de trouver la solution appropriée pour votre équipement. Voici quatre facteurs à prendre en compte lors de la sélection de votre antenne GNSS :

1. Région/fréquence
2. Taille
3. Matériau et forme
4. Emplacement de l'antenne

1. Région d'exploitation/fréquence de transmission

Cela peut sembler évident, mais votre antenne doit fonctionner dans une plage de fréquences appropriée pour les signaux GNSS. Différentes régions utilisent différents systèmes GNSS, comme GPS aux États-Unis et GLONASS en Russie. Si votre produit a une dimension régionale, il est préférable de connaître le système GNSS correspondant sur lequel sera basée votre solution, pour une meilleure précision.

Figure 3 : Antenne patch céramique GPS superposée L1 + L5 de Molex. (Source de l'image : Molex)

2. Taille du produit/de l'antenne

Le fait de connaître la taille du produit est important, car les dimensions du produit et de sa carte à circuit imprimé déterminent l'endroit où vous pouvez placer l'antenne. La taille de l'antenne modifie son comportement, et un mauvais placement peut affecter la puissance de sortie, le rendement et la directivité de l'antenne.

3. Matériau et forme de l'antenne

Les antennes en céramique, en matériau flexible et en divers matériaux composites sont toutes des options viables pour les dispositifs de suivi GNSS, mais l'environnement de fonctionnement et les autres composants du dispositif de suivi influencent le choix du matériau et ont un impact sur le rendement de la transmission. Par exemple, pour un dispositif de suivi corporel, il est préférable d'opter pour une antenne flexible, tandis que pour une application robuste, une antenne à montage métallique constitue un choix judicieux. Si la taille représente un problème, la meilleure option est de se tourner vers une antenne miniature. Si une application nécessite une orientation fixe, mieux vaut choisir une antenne à gain élevé. Pour déterminer la bonne composition de votre antenne, assurez-vous de bien comprendre la conception du produit et l'application.

Figure 4 : Antenne GPS CMS compacte de Molex (version LDS hautes performances). (Source de l'image : Molex)

4. Emplacement de l'antenne

Antenne interne ou externe ? Soudée ou connectée par câble ? L'emplacement affecte le diagramme de rayonnement et le rendement, et détermine les performances optimales du système et l'expérience utilisateur. Si votre antenne est placée sur une carte à circuit imprimé, assurez-vous de lire la documentation de l'antenne pour comprendre les éventuelles exigences supplémentaires.

Ces défis de conception et de configuration peuvent être simplifiés en achetant votre antenne auprès d'un fabricant réputé ou d'un distributeur qui peut vous apporter un support technique afin de vous aider à choisir la meilleure solution pour votre application. DigiKey propose une gamme d'antennes GNSS nouvelle génération de Molex dans plusieurs formats et tailles qui offrent des performances RF supérieures avec des niveaux de précision élevés pour les systèmes de satellites américains et internationaux.

Solutions de conception d'antennes GNSS de Molex

Molex dispose de ressources en ingénierie et d'une grande expertise dans le secteur, ce qui lui permet d'exercer un leadership inégalé dans les domaines des systèmes de communication et de navigation. Nous proposons des solutions bien adaptées aux besoins actuels et futurs, comme en témoignent les avancées que nous avons réalisées. Consultez la page DigiKey dédiée aux produits de Molex pour trouver des antennes GNSS LDS/MID, céramique, flexibles, Wi-Fi, combo et patch. Pensez également à DigiKey pour les antennes IoT, cellulaires LTE, LPWAN, NFC, UWB et ISM qui ne représentent que quelques-unes de nos vastes lignes de solutions d'antennes.

Figure 5 : Les antennes GPS céramique de Molex peuvent être connectées à une carte à circuit imprimé via un câble coaxial. (Source de l'image : Molex)