El desarrollo de antenas, desde las primeras antenas, ha sido uno de innovación continua”, escribió Richard Langley en nuestra edición de septiembre.Incluso después de más de 30 años de desarrollo de tecnología GNSS, señaló, el desarrollo de antenas GNSS continúa.Su declaración se ve confirmada por las respuestas enviadas por los fabricantes de antenas GNSS a cuatro preguntas que les planteamos:Las respuestas muestran una amplia gama de diseños de antena para una amplia gama de aplicaciones.Muestran cómo los fabricantes deben equilibrar constantemente los requisitos de precisión de posicionamiento, factor de forma, gestión de interferencias y costo.Para el segmento de usuarios de GNSS, las antenas son el primer eslabón de la cadena de procesamiento y la primera línea de defensa contra interferencias, suplantación de identidad, trayectos múltiples y, cada vez más, interferencia de banda adyacente.Los diseñadores de antenas también enfrentan el desafío de la creciente adopción y sofisticación de RTK, PPP y tecnologías similares.Todas estas variables, desafíos y escenarios son motivos de la constante evolución de las antenas GNSS.Finalmente, no siempre es obvio si un dispositivo debe clasificarse como receptor o como antena.Por ejemplo, lo que Harxon llama una "antena inteligente", otros podrían llamarlo un receptor.Con Sandy Kennedy, VP de InnovaciónDesafíos específicos Las antenas NovAtel permiten un seguimiento excepcional para la precisión de múltiples constelaciones y están empaquetadas para uso práctico en el campo.Nuestras antenas están diseñadas para ser el primer eslabón en la cadena de procesamiento para brindar una precisión de nivel centimétrico en aplicaciones y entornos operativos hostiles, incluidos los entornos de RF disputados o abarrotados a través de nuestras antenas CRPA.Innovaciones clave Durante los últimos tres años, nos hemos centrado en el soporte multifrecuencia y la recepción simultánea de banda L (visto en NovAtel GNSS-850) para brindar soluciones de posicionamiento excepcionales y admitir tecnología futura como RTK From the Sky.Optimizadas para funcionar con receptores OEM7, las antenas NovAtel aprovechan las redes de alimentación multipunto patentadas para proporcionar patrones de radiación simétricos en todas las frecuencias para un excelente rechazo de trayectos múltiples y una mínima variación y compensación del centro de fase.En los próximos tres años, esperamos reducir aún más el tamaño de las antenas necesarias en una solución resistente de alta precisión.Al mismo tiempo, continuamos mejorando la robustez frente a la interferencia de banda adyacente.Trabajamos para optimizar el ecosistema GNSS completo, desde la señal en el espacio que llega a la antena hasta la solución final de posición, velocidad y tiempo (PVT) que sale del receptor.Ensayos en cámara anecoica.(Foto: NovAtel)Avances en RTK y PPP Los avances en correcciones exponen mediciones de antenas de baja calidad.Necesita una antena con precisión y estabilidad submilimétricas de variación del centro de fase (PCV) a la par con los algoritmos que brindan soluciones de nivel centimétrico.Cuando la cadena de procesamiento elimina errores hasta el nivel de centímetros (o menos), debe evitar agregar errores de centros de fase inestables, por ejemplo.Desafíos técnicos y tendencias de la industria Un desafío difícil al que se enfrenta la industria de las antenas es la demanda comercial de reducir el tamaño y el peso de las antenas manteniendo la funcionalidad y el rendimiento.La industria deberá continuar equilibrando el tamaño y el rendimiento mientras produce soluciones de antena GNSS innovadoras integradas con otras tecnologías, por ejemplo, con capacidades antiatascos.Con Leo Wang, Director Técnico de ProductoDesafíos específicos El diseño de las antenas GNSS de Harxon tiene como objetivo lograr un equilibrio perfecto entre una fácil integración con soluciones RTK y el máximo rendimiento del producto al tratar meticulosamente la banda ancha, la precisión de posicionamiento, el factor de forma y la gestión de interferencias.Innovaciones clave En los últimos tres años, nuestra innovación de antena distintiva es nuestra antena GNSS multifuncional 4 en 1 X-Survey HX-CSX100A, que integra una antena GNSS, 4G, Bluetooth y Wi-Fi en una carcasa compacta.Esta antena multifuncional simplifica la integración del receptor en una solución RTK y facilita el desarrollo de la industria.En los próximos tres años, Harxon espera más avances en tecnología de posicionamiento y entrega de innovaciones pragmáticas.Avances en RTK y PPP El desarrollo y la madurez de estas tecnologías requieren un estándar más alto para un diseño de estructura de antena GNSS más delicado que tenga en cuenta el factor de forma del producto mientras mejora el rendimiento a través de banda ancha, alta ganancia y precisión de posicionamiento.Desafíos técnicos y tendencias de la industria La era 5G ha llegado y la aplicación de la tecnología 5G para Internet de las cosas (IoT) es amplia.China también ha propuesto la integración de la tecnología 5G y BeiDou.Creemos que, en las próximas décadas, el posicionamiento GNSS y la tecnología 5G se aplicarán ampliamente en la industria de IoT y generarán enormes beneficios.Con Gyles Panther, presidente y CTODesafíos específicos El desafío al que se enfrentó Tallysman fue fabricar una antena de corrección de banda L y GNSS de banda completa, con alta eficiencia, PCV ajustado, caída de ganancia baja y relación axial baja hasta el horizonte, y trayectos múltiples minimizados.Además, un amplificador de bajo ruido (LNA) con filtrado estrecho para mitigar la interferencia, todo en el paquete más pequeño posible.Innovaciones clave En los últimos tres años, Tallysman ha lanzado las líneas VeraChoke, helicoidal y VeroStar.El VeraChoke sirve a los mercados de estaciones de referencia geodésicas y topográficas con PCV y cobertura GNSS de banda completa.Nuestras antenas helicoidales GNSS e Iridium son livianas, compactas y robustas.Proporcionan un centro de fase preciso y una dependencia radicalmente reducida de un plano de tierra debido a su modo diferencial de operación.Su excepcional bajo peso los convierte en una excelente opción para vehículos aéreos no tripulados estilo helicóptero.El elemento VeroStar patentado combina la cobertura completa de las bandas GNSS superior e inferior, más el servicio de correcciones de banda L, con la recepción de señales del Servicio de satélite móvil (MSS) de enlace descendente de banda L y una recepción de ángulo de elevación excepcionalmente baja.Es resistente, compacto y liviano, ideal para aplicaciones móviles terrestres y marinas.También proporciona PCV mínimo y simétrico con un excelente rendimiento general.Avances en RTK y PPP Ambos sistemas de corrección requieren que los receptores móviles se enganchen en fase en las portadoras de señales satelitales GNSS de baja amplitud, y ambos dependen en gran medida de la antena GNSS.Las correcciones son fundamentales para las aplicaciones de topografía y agricultura de precisión.Nuestras antenas de precisión están diseñadas específicamente para minimizar los desfases de ciclo de bucle de bloqueo de fase (PLL).Desafíos técnicos y tendencias de la industria La interferencia, accidental o intencional, es un gran desafío y una amenaza para el GNSS, particularmente por la invasión de los sistemas celulares 5G de banda L.Tallysman ofrece LNA con filtrado estricto y antenas antiatascos omnidireccionales de una sola banda con un nulo profundo en elevaciones bajas.Planeamos introducir una nueva antena antijam omnidireccional multibanda en el segundo trimestre de 2021.Con Dave Ghilarducci, vicepresidente de ingeniería mundialDesafíos específicos Nuestras antenas están diseñadas para verticales clave de Internet de las cosas (IoT).Nuestras antenas GNSS multibanda de alta precisión ofrecen precisión de sincronización y posicionamiento de nivel centimétrico para aplicaciones donde se requiere tamaño pequeño y alto rendimiento.Abordamos los factores de forma más compactos de la industria con rechazo fuera de banda para operar cerca de transmisores.Innovaciones clave Durante los últimos tres años, nos hemos centrado en el desarrollo de una cartera de antenas GNSS con precisión de posicionamiento de nivel centimétrico en diferentes factores de forma:EDGE Localiza GNSS con RTK.(Foto: Taoglas)antenas más livianas y robustas a través de nuestros productos basados ​​en Terrablast con patente en trámite (GGBTP.35);que son resistentes a los impactos y un 35 % más ligeros que los parches cerámicos tradicionalesDurante los próximos tres años, esperamos expandir nuestra cartera y admitir bandas adicionales como E6, L6 y la banda de corrección de banda L.Además, estamos trabajando con la Agencia Espacial Europea para diseñar dispositivos IoT con tecnologías RTK y GNSS integradas de alta precisión.Avances en RTK y PPP La expansión de RTK, PPP y tecnologías similares a nuevos dominios ha exigido un mejor rendimiento de las antenas principales y OEM.Estas tecnologías de corrección enfatizan la ganancia de la antena y la pureza de la polarización para maximizar la intensidad de la señal.Abordamos estos problemas en nuestros diseños integrados para mitigar los errores de rutas múltiples y maximizar la facilidad de integración.Desafíos técnicos y tendencias de la industria El lanzamiento de módulos y receptores multibanda de bajo costo podría ser el cambio más significativo que la industria GNSS haya visto en la última década.Esta innovación ya está ampliando las aplicaciones y desafiando a los proveedores para que brinden un mejor rendimiento por tamaño, peso y costo.Con Alok Srivastava, director sénior, gestión de productos, Topcon Positioning GroupDesafíos específicos Topcon es un proveedor comprobado de antenas GNSS para productos innovadores.Nuestra cartera de productos GNSS ofrece antenas con excelente mitigación de trayectos múltiples, rechazo de interferencias de banda cercana y seguimiento de señal de calidad desde el cenit hasta el horizonte.Nos esforzamos por proporcionar soluciones asequibles para nuestros clientes geodésicos, de control de máquinas y agrícolas.Innovaciones clave La tecnología de antena de Topcon se aplica en antenas independientes junto con receptores GNSS integrados.Las antenas dentro de nuestros receptores integrados, como el HiPer HR, se distinguen por admitir Bluetooth y Wi-Fi en una pila de antena común sin sacrificar el rendimiento de posicionamiento y seguimiento GNSS.Estas ofertas también admiten diseños compactos de receptores integrados.A medida que aumenta el número de constelaciones GNSS y se dispone de nuevos métodos de comunicación, la inferencia potencial de las señales vecinas crece con la congestión del espectro de RF.Nuestras antenas independientes, PN-A5 y CR-G5 con opción de filtro de cavidad, abordan estos desafíos de manera única.Antena GNSS de plano de tierra semihemisférica PN-A5 de Topcon.(Foto: Topcon)En los próximos años, la tecnología de antenas deberá mantenerse fuertemente enfocada en el rechazo y la mitigación de interferencias, menor costo y menor tamaño.Estas demandas desafían a los proveedores de antenas a realizar avances técnicos mientras invierten en una fabricación sensible a los costos junto con estándares de prueba más altos.En este sentido, nuestra nueva instalación de prueba de antenas en Concordia sulla Secchia, Italia, pronto ofrecerá servicios de calibración robótica.Avances en RTK y PPP Con una mayor demanda y servicios disponibles para PPP, las antenas de Topcon admiten frecuencias GNSS y de banda L, como en los receptores HiPer VR/HR y antenas independientes (PG-F1, G5-A1, PN-A5 y CR-G5).A medida que las comunicaciones de datos continúen expandiéndose más allá de la banda L y RTK/red RTK, los sistemas de Topcon las admitirán sin comprometer el rendimiento del posicionamiento.Desafíos técnicos y tendencias de la industria Dado que las antenas GNSS son uno de los elementos integrales dentro del sistema GNSS, la importancia de ofrecer una solución rentable y miniaturizada que proporcione un posicionamiento sólido es fundamental para satisfacer las necesidades de los mercados y aplicaciones de posicionamiento preciso en constante crecimiento.Topcon continuará enfatizando productos de antena innovadores a través de nuestra investigación.Con Stuart Riley, vicepresidente de tecnología GNSSCada aplicación tiene requisitos diferentes.Para aplicaciones que requieren la mayor precisión de posición, la estabilidad del centro de fase, la mitigación de trayectos múltiples y la consistencia de producción de unidad a unidad son fundamentales.Algunos mercados requieren un alto rendimiento y, a menudo, en entornos desafiantes, como las altas vibraciones experimentadas en los equipos de construcción.Otros clientes requieren antenas más pequeñas y de menor costo y pueden tolerar una ligera reducción de la precisión.La antena suele ser una combinación de un elemento de antena pasivo con un amplificador activo de bajo ruido (LNA).El LNA debe diseñarse cuidadosamente para permanecer lineal en presencia de interferencias en banda mientras rechaza señales fuera de banda.Innovaciones clave Para aplicaciones de alta precisión, Trimble lanzó por primera vez la serie de antenas Zephyr a fines de la década de 1990.Esta antena proporciona una excelente estabilidad del centro de fase y repetibilidad de producción de unidad a unidad;la antena tiene un rendimiento excepcional de mitigación de trayectos múltiples, que se mejora en la versión geodésica.Desde que se introdujo por primera vez el Zephyr, agregamos soporte para sistemas GNSS adicionales y bandas de RF (L1/E1, L2, L5/E5 y L6/E6), hicimos la transición a un proceso de fabricación compatible con RoHS, mejoramos el rendimiento del LNA, desarrollamos versiones para montaje en vehículos de construcción, y produjo una versión más pequeña utilizada en los receptores Trimble R10, R12 y SPS986 GNSS.Más recientemente, desarrollamos una antena de alto rendimiento y bajo costo para el receptor GNSS definido por software Trimble Catalyst para teléfonos y tabletas con Android.También introdujimos una antena en el controlador de guía Nav-900 para agricultura que implementa un diseño de metamaterial.De cara al futuro, continuaremos innovando proporcionando antenas optimizadas para satisfacer las necesidades de los mercados, incluido el costo, el rendimiento y la morfología.Las mejoras incluirán nuevas arquitecturas de antena, mejoras en las técnicas de producción y una cuidadosa selección de materiales.Los avances en las aplicaciones RTK y PPP para GNSS se están expandiendo para incluir a más usuarios no técnicos, y los mercados exigen antenas pequeñas, livianas y de bajo costo, especialmente para tecnologías como PPP y productos de posicionamiento como Catalyst.Estos requisitos se extienden a todos los ámbitos, especialmente en aplicaciones atendidas por RTX.Las necesidades deben equilibrarse con el aumento de las demandas técnicas derivadas de la expansión de las bandas GNSS que admiten nuevas frecuencias y señales, incluidos los datos de corrección PPP.Desafíos técnicos y tendencias de la industria Los desafíos surgen al equilibrar las necesidades aparentemente contradictorias de rendimiento, tamaño, peso y costo para las distintas aplicaciones.Debido a que Trimble se enfoca en segmentos de usuarios específicos, podemos proporcionar soluciones de antena que se adaptan mejor a las distintas aplicaciones.Por ejemplo, una antena en un dispositivo portátil debe ser pequeña y liviana;sin embargo, en una máquina de construcción, la durabilidad tiene prioridad sobre el tamaño y el peso.Si disfrutó de este artículo, suscríbase a GPS World para recibir más artículos como este.© 2022 North Coast Media LLC, Todos los derechos reservados.