3.2. Разновидности внешних антенн для систем ГЛОНАСС

Книга: Система спутниковой навигации ГЛОНАСС

Назад: 3.1. Приемная антенна ГЛОНАСС как элемент GPS-навигатора

Дальше: 3.3. Проблемные вопросы и перспективные разработки

Выбор антенны обусловлен конкретными потребностями и непосредственно применяемой системой ГЛОНАСС. Логично, что в зависимости от приоритетных задач, поставленных перед сетью базовых станций, определяются параметры аппаратуры. Широкие операционные возможности внешних антенн позволяют подобрать оптимальные параметры приборов и предложить решение, соответствующее конкретным потребностям.

3.2.1. Выбор антенн ГЛОНАСС

NV2410

NV2410 – внешняя активная антенна профессионального уровня для приема сигналов GPS L1, ГЛОНАСС L1 и SBAS (WAAS, EGNOS и MSAS) в полосе частот от 1574 до 1606 МГц. Она специально разработана для промышленных, сельскохозяйственных и специальных применений. Антенна обладает отличной круговой поляризацией сигнала. Устройство представлено на рис. 3.2.

Рис. 3.2. NV2410 – внешняя активная антенна профессионального уровня для приема сигналов GPS

Антенна NV2410 оснащена МШУ, состоящим из одного входного МШУ и ПАВ-фильтра. Такая конфигурация обеспечивает отличное отношение фильтрации во всей полосе частот. NV2410 выполнена в компактном корпусе промышленного исполнения со встроенным магнитом и поставляется с кабелем 5 метров с SMA-разъемом.

Применение: высокоточные навигационные системы, системы для сельскохозяйственных применений, системы безопасности, авиационные системы, системы мониторинга транспорта.

Особенности:

• низкий уровень шума МШУ: ≤1 dB;

• коэффициент усиления МШУ: 25 dB (тип.);

• низкое энергопотребление: 10 мA (тип.);

• большой диапазон напряжений питания: от 2,5 до 5,5 В;

• исполнение корпуса: IP67.

Преимущества:

• защита от многолучевости;

• повышение точности системы;

• отличное соотношение сигнал/шум;

• идеально для жестких условий эксплуатации;

• соответствует RoHS.

Технические характеристики:

• встроенный усилитель и ПАВ-фильтр;

• усиление на частотах – от 1574 до 1606 МГц;

• поляризация – RHCP;

• усиление на 25 дБ (мин.) на частотах от 1575,42 до 1606 МГц;

• неравномерность усиления +/– 2 дБ от 1575 до 1605 МГц;

• КСВН (на выходе усилителя) < 1,5:1;

• коэффициент шума <= 1 дБ (тип.);

• диапазон напряжения питания (по коаксиальному кабелю) от 2,5 до 5,5 В (номинал);

• ток потребления 10 мА (тип.);

• размер 57×15 мм;

• разъемы SMA (другие разъемы возможны по дополнительному заказу);

• кабель RG174 / 5 метров (другие длины доступны по дополнительному заказу);

• рабочая температура от -40 до +85 °C;

• корпус-обтекатель: пластик;

• вес 150 г;

• метод крепления – магнит;

• исполнение корпуса IP67 и соответствует RoHS;

• внешние воздействия: 50 g по одной оси, по всем осям: 30 g;

• вибрация по 3 осям 15 мин, от 10 до 200 Гц: 3 g.

GPSGL-TMG-SPI-40NCB для систем временной синхронизации

Антенна GPSGL-TMG-SPI-40NCB для систем и аппаратуры временной синхронизации специально разработана для длительной и бесперебойной работы. Антенна обеспечивает низкий уровень шума, высокий уровень усиления и хорошо подходит для применений с большой длиной кабеля. Внешний вид устройства представлен на рис. 3.3.

Рис. 3.3. Внешний вид антенны GPSGL-TMG-SPI-40NCB для систем и аппаратуры временной синхронизации

Профессиональная антенна ГЛОНАСС/GPS/GALILEO для систем синхронизации времени (первичных эталонных источников, базовых станций) со встроенной молнезащитой. GPSGL-TMG-40NCB-антенна разработана специально для длительной и бесперебойной работы в сложных условиях эксплуатации. Обладает низким уровнем шума, высокий уровень усиления хорошо подходит для решений с применением кабеля большой длины – 50–60 м.

Собственный дизайн квадрифилярной (четырехзаходной) спирали в сочетании с многоступенчатой фильтрацией обеспечивает превосходное качество работы по сравнению с традиционными патч-антеннами.

Уникальная форма обтекателя позволяет обеспечивать защиту от осадков (снег), обледенения и устранять проблемы, связанные с птицами. Антенна может быть установлена отдельно или с помощью комплекта монтажных частей. Антенна выполнена из материалов, которые полностью соответствуют положениям, преду смотренным директивами ЕС RoHS 2002/95/EC. Антенна также имеет защиту от обратной полярности и транзит тока.

Технические характеристики:

• частота: 1590±30 МГц;

• усиление: 40±4 дБ @ GPS L1 GALILEO E1; 38±4 дБ @ ГЛОНАСС L1;

• разъем: N-типа, female. Ответная часть N-типа, male;

• импеданс: 50 Ом;

• КСВН: < 2,0:1;

• напряжение питания: от 3,3 до 9,0 В;

• ток: < 40 мA;

• подавление: -60 дБ @ 1530 МГц; -60 дБ @ 1660 МГц;

• молнезащита: 90 В, 20 кA.

Геодезическая антенна ГЛОНАСС/GPS L1/L2

Двухдиапазонная антенна ГЛОНАСС/GPS (L1/L2) геодезического класса представлена на рис. 3.4.

Рис. 3.4. Внешний вид двухдиапазонной антенны ГЛОНАСС/GPS (L1/L2) геодезического класса

Блок антенный устанавливается на штатив, штангу или крепится винтами на объекте. Корпус блока антенного выполнен из алюминиевых сплавов, обтекатель антенны – из пластмассы, литьем.

Технические характеристики:

• диапазон рабочих частот, МГц:

– L1 от 1570 до 1610;

– L2 от 1217 до 1238;

• выходной импеданс, Ом: 50;

• КСВН выхода, не более: 2;

• поляризация: круговая, правосторонняя;

• коэффициент усиления излучателя, дБик: 5;

• коэффициент усиления МШУ, дБ: 25,0±2,5;

• коэффициент шума МШУ, не более, дБ: 3,5;

• частотная избирательность фильтра УМШ f0 ±90 МГц, дБ, не менее: 35;

• напряжение питания, В: от 2,75 до 5,00;

• ток потребления, мА, не более: 45;

• габаритные размеры, мм:

– диаметр 140;

– высота 48;

• вес, кг, не более: 0,5;

• степень защиты IP: 65;

• рабочая температура, °C: от -50 до +70;

• температура хранения, °C: от -60 до +70;

• розетка ERC.00.250 NTL LEMO.

На корпусе указаны метки фазового центра и ориентации по азимуту.

Активная патч-антенна ГЛОНАСС/GPS NV41

Активная антенна ГЛОНАСС/GPS разработана на базе пассивной керамической антенны для установки в корпус навигационной аппаратуры потребителей и представлена на рис. 3.5.

Рис. 3.5. Внешний вид активной патч-антенны ГЛОНАСС/GPS NV41

Антенна разработана для использования с навигационными приемниками серии NV08C. Активная антенна для использования в индустриальном оборудовании, имеющая защиту входного каскада от мощных радиочастотных помех (до 1 Вт).

Технические характеристики:

• габаритные размеры: 26×26×10 мм;

• длина кабеля: по заказу;

• разъем: по заказу;

• частота (Frequency Band): 1565–1610 МГц;

• КСВН (VSWR): не более 1,5;

• импеданс (Impedance): 50 Ом;

• коэффициент усиления в азимуте (Peak Gain): 3,5 dBi;

• поляризация (Polarization): RHCP;

• коэффициент усиления (Gain): 32 dB;

• коэффициент шума (Noise Figure): 2 dB;

• напряжение питания (Supply Voltage): 2,0–5,5 VDC;

• потребляемый ток (Supply Current): 7-10 мА;

• мощность компрессии по входу (P1dB In): -28 dBm;

• максимальная мощность РЧ на входе (PinMAX): 1 Вт;

NV70

NV70 – антенна со встроенной системой молнезащиты, разработана специально для длительной и бесперебойной работы в сложных условиях работы. Внешний вид соответствует (совпадает) представленному на рис. 3.3.

Устройство с низким уровнем шума, высокий уровень усиления хорошо подходит для решений с применением большой длины кабеля. Собственный дизайн патча в сочетании с защитой от многолучевости обеспечивает превосходное качество работы, по сравнению с традиционными патч-антеннами. Уникальная форма обтекателя позволяет обеспечивать защиту от влаги и обледенения и устранять проблемы, связанные с птицами. Антенна может быть установлена отдельно или с помощью трубы из состава комплекта монтажных частей (доступны различные варианты крепления).

Антенна выполнена из материалов, которые полностью соответствуют положениям, предусмотренным директивами ЕС RoHS 2002/95/EC. Обеспечивает встроенную функцию защиты от молнии. Антенна также имеет защиту от обратной полярности и транзит тока. NV70 специально разработана для длительной и бесперебойной работы в жестких условиях. Антенна обеспечивает низкий уровень шума, высокой уровень усиления и хорошо подходит для применений с большой длиной кабеля.

Технические характеристики:

• частота: 1590±30 МГц;

• усиление: 40±4 дБ для GPS L1 GALILEO E1; 38±4 дБ для ГЛОНАСС L1;

• импеданс: 50 Ом;

• КСВН: < 2,0:1;

• напряжение питания: от 3,3 до 9,0 В;

• ток: < 40 мA;

• подавление: -60 дБ для 1530 МГц: -60 дБ для 1660 МГц;

• молнезащита: 90 В, 20 кA.

BSP-ANT

Обновленная линейка антенн GSM, ГЛОНАСС/GPS, а также совмещенных GSM + ГЛОНАСС/GPS под торговой маркой «BSP-ANT» представлена на рис. 3.6.

Рис. 3.6. Внешний вид антенн GSM, ГЛОНАСС/GPS, а также совмещенных GSM + ГЛОНАСС/GPS под торговой маркой «BSP-ANT»

Это антивандальные устройства. Обновления касаются новых усиленных корпусов, дополнительной защиты внутренних конструкций антенн, а также расширения вариантов креплений. Выпускаются с необходимыми длинами кабеля, типами разъемов, креплениями (магнит, врезные, втулка, по чертежам заказчика и т. д.).

Модификации антенн:

• BSP-ANT-01: антенна ГЛОНАСС/GPS с кабелем RG-58 длиной 0,5 м, выведенным через пластиковую втулку. Цвет белый. Разъем SMA-male (вилка);

• BSP-ANT-02: совмещенная антенна ГЛОНАСС/GPS + GSM (из одного корпуса выходят два кабеля) с кабелями RG-58 длиной по 0,5 м, выведенными через пластиковую втулку. Цвет белый. Разъем SMA-male (вилка) для ГЛОНАСС/GPS и FME-female (розетка) для GSM;

• BSP-ANT-03: антенна GSM с креплением металлическая втулка с внешней резьбой и кабелем RG-174 длиной 5 м, выпущенным через втулку. Разъем SMA-male (вилка). Цвет черный;

• BSP-ANT-04: антенна ГЛОНАСС/GPS с креплением металлическая втулка с внешней резьбой и кабелем RG-174 длиной 5 м, выпущенным через втулку. Разъем SMA-male (вилка). Цвет черный;

• BSP-ANT-05: совмещенная антенна ГЛОНАСС/GPS + GSM (из одного корпуса выходят 2 кабеля) с креплением металлическая втулка с внешней резьбой и кабелями RG-174 длиной по 5 м, выпущенным через втулку. Разъем SMA-male (вилка) для ГЛОНАСС/GPS и FME-female (розетка) для GSM. Цвет черный.

Электрические характеристики антенн ГЛОНАСС/GPS

Антенны обладают высокой помехозащищенностью от внеполосных сигналов, пониженным коэффициентом шума и низким уровнем интермодуляции.

• Диапазон частот: 1575 МГц/1602 МГц.

• Центральная частота: 1590 МГц.

• Усиление (без учета потерь в кабеле): 28–30 dB.

• Импеданс: 50 Ом.

• Ток потребления: не более 11 мА.

• Напряжение: 3–5 V (или другое по заказу).

• Рабочие температуры, °C: -40…+85.

• Температура хранения, °C: -45…+100.

• GSM: центральные частоты: 850/900/1800/1900 МГц.

• КСВ: не более 2.

• Усиление: 2 дБi ± 1 дБ.

ГЛОНАСС/GPS+GSM-совмещенные: конструктивное совмещение в одном корпусе антенн с указанными выше характеристиками (из одного корпуса выходят 2 кабеля). Антенны предназначены для терминалов, платежных терминалов, банкоматов, М2М-решений, вендинга, ЖКХ, энергетики и множества других проектов на базе GSM.

Смарт-антенна NV08C-MCM-SA

Смарт-антенна на основе навигационного приемника NV08C-MCM и керамической антенны для встраивания в корпус изделия потребительской аппаратуры представлена на рис. 3.7.

Рис. 3.7. Внешний вид смарт-антенны NV08C-MCM

Применение: малогабаритные трекеры, персональные навигаторы, охранные системы, системы промышленной автоматизации, системы синхронизации и точного времени и др.

Техническое инновационное решение NV08C-MCM-SA разработано для применения в корпусе навигационной аппаратуры, что позволяет разрабатывать на его основе малогабаритную навигационную аппаратуру потребителей. Применение навигационного приемника NV08C-MCM, имеющего наименьшие габариты и энергопотребление, позволяет снизить габариты и энергопотребление навигационной аппаратуры.

Габариты 31×35×7 мм.

Потребление – не более 150 мВт.

Функциональная схема антенны представлена на рис. 3.8.

Разъем для подключения питания от 1,8 до 3,3 В (включая напряжение питания портов I/O).

Рис. 3.8. Функциональная схема антенны NV08C-MCM-SA

Напряжение батарейного питания Vbat от 1,5 до 5 В.

Один порт UART (Rx/Tx) (второй порт NV08C-MCM выведен на тестовые контактные площадки).

Навигационные характеристики и интерфейс соответствуют модулю NV08C-MCM.

АСНК-2

АСНК-2 – цельнокерамическая активная ГЛОНАСС/GPS-антенна.

Область применения – носимый и возимый приемник ГЛОНАСС/GPS – представлена на рис. 3.9.

Рис. 3.9. Внешний вид антенны АСНК-2

ГЛОНАСС/GPS и ККС-активная антенна

Внешний вид ГЛОНАСС/GPS и ККС-активной антенны представлен на рис. 3.10.

Рис. 3.10. Внешний вид ГЛОНАСС/GPS и ККС-активной антенны

Антенна керамическая GPS/ГЛОНАСС L1 для встраивания в аппаратуру представлена на рис. 3.11.

Рис. 3.11. Внешний вид встраиваемой керамической антенны GPS/ГЛОНАСС L1

Антенна керамическая предназначена для использования в навигационных приемниках сигналов спутниковых навигационных систем ГЛОНАСС, GPS, SBASS в качестве пассивной приемной антенны.

Технические характеристики:

• частота принимаемого сигнала: 1570–1613 МГц;

• сопротивление: 50 Ом;

• поляризация: RHCP;

• затухание: 7 дБ (мин.);

• коэффициент элептичности: 10 дБ (тип.);

• диэлектрическая постоянная: 20,5±0,5;

• габариты: 25×25×5 мм.

АУУ – 1МТ

Автомобильное антенно-усилительное устройство АУУ-1МТ предназначено для использования в составе систем автомобильного навигационного оборудования потребителей. Внешний вид представлен на рис. 3.12.

• Тип антенны: активная.

• Габаритные размеры, мм: 56×49×19.

• Кабель: RG 174, длина кабеля 3 м.

• Тип разъема: СР-50-724ФВ (SMB, SMA).

• Сопротивление, Ом: 50.

• Диапазон рабочих частот, МГц: 1574–1610.

• Коэффициент усиления, не менее, дБ: 20.

• Рабочая температура, °С: -40…+50.

• Напряжение питания (подается по центральной жиле высокочастотного кабеля), В: от 3 до 5.

• Ток потребления, не более, мА: 20.

• Устойчивость к воздействию инея, росы, пыли, дождя: IP64.

• Крепление: магнитное.

• Материал: полистирол.

Рис. 3.12. Внешний вид антенно-усилительного устройства АУУ-1МТ для автотранспорта

Именно об этой активной антенне для автотранспорта мы подробно говорили на протяжении первой главы книги.

Устройство «Комета»

Малогабаритные адаптивные антенные решетки (МААР) четырехэлементные серии «Комета» предназначены для повышения помехозащищенности приема сигналов глобальных навигационных спутниковых систем (ГНСС) в диапазоне частот L1.

Внешний вид устройства представлен на рис. 3.13.

Рис. 3.13. Внешний вид устройства МААР

Авиационная антенна ГЛОНАСС/GPS

Двухдиапазонная авиационная антенна ГЛОНАСС/GPS для применения в составе навигационного оборудования воздушных судов представлена на рис. 3.14.

Рис. 3.14. Внешний вид авиационной антенны ГЛОНАСС/GPS

Антенна предназначена для приема сигналов СНС ГЛОНАСС/ GPS в диапазонах рабочих частот L1, Е5 и использования в составе аппаратуры навигационного оборудования воздушных судов гражданской авиации.

Корпус антенны выполнен из алюминиевых сплавов, обтекатель антенны – из пластмассы, литьем.

Габаритные размеры антенны соответствуют рекомендации ARINC 743A.

Технические характеристики:

• диапазон рабочих частот:

– L1, МГц: от 1570 до 1608;

– Е5, МГц: от 1166 до 1212;

• выходной импеданс, Ом: 50;

• КСВН выхода, не более: 2,0;

• поляризация: круговая, правосторонняя;

• коэффициент усиления излучателя в зените, дБ: 3,3;

• габаритные размеры, мм: 68,0×119,4×73,6;

• вес, г, не более: 300;

• степень защиты: IP 65;

• рабочая температура, °C: от -55 до +85;

• температура хранения, °C: от -60 до +85;

• выходной разъем: розетка TNC.

Малогабаритная встраиваемая активная антенна NV101

Активная антенна с линейным петлевым излучателем для использования в коммерческом оборудовании NV101 представлена на рис. 3.15.

Рис. 3.15. Внешний вид антенны NV101

Активная малогабаритная антенна для установки в корпус изделия разработана на базе малогабаритной линейной патч-антенны. Габариты антенны 18×54×6 мм. Устройство может оснащаться кабелем любой длины с установкой любого разъема (по заказу).

Технические характеристики:

• частота (Frequency Band): 1565–1610 МГц;

• КСВН (VSWR): не более 1,5;

• импеданс (Impedance): 50 Ом;

• коэффициент усиления в азимуте (Peak Gain): 1,3 dBi;

• поляризация (Polarization): линейная;

• коэффициент усиления (Gain): 32 dB;

• коэффициент шума (Noise Figure): 2 dB;

• напряжение питания (Supply Voltage): 2,0–5,5 VDC;

• потребляемый ток (Supply Current): 7-10 мА;

• мощность компрессии по входу (P1dB In): -28 dBm.

Существует ее разновидность – антенна NV102, имеющая такой же внешний вид и следующие технические характеристики:

• частота (Frequency Band): 1565–1610 МГц;

• КСВН (VSWR): не более 1,5;

• импеданс (Impedance): 50 Ом;

• коэффициент усиления в азимуте (Peak Gain): -1,0 dBi;

• поляризация (Polarization): линейная;

• коэффициент усиления (Gain): 32 dB;

• коэффициент шума (Noise Figure): 2 dB;

• напряжение питания (Supply Voltage): 2,0–5,5 VDC;

• потребляемый ток (Supply Current): 7-10 мА;

• мощность компрессии по входу (P1dB In): -28 dBm.

Ее отличие от NV101 – активная антенна с линейным излучателем штыревого типа для использования в коммерческом оборудовании.

АСНМ-5

АСНМ-5 – микрополосковая керамическая активная антенна, предназначенная для работы в составе персонального приемника GPS/ГЛОНАСС. Внешний вид антенны АСНМ-5 представлен на рис. 3.16.

Рис. 3.16. Внешний вид антенны АСНМ-5

Частотные характеристики этой антенны представлены на графиках (рис. 3.17).

Рис. 3.17. Частотные характеристики антенны ГЛОНАСС АСНМ-5

АСНК-2А

Микрополосковая активная антенна АСНК-2А для авиационного приемника GPS/ГЛОНАСС. Внешний вид представлен на рис. 3.18.

Ее разновидность – антенна АСНК-1 – цельнокерамическая активная. Область применения: носимый и возимый приемники ГЛОНАСС/GPS. О ней мы также подробно говорили в первой главе книги.

Рис. 3.18. Внешний вид микрополосковой активной антенны АСНК-2А

АСНП-5

ГЛОНАСС-антенна АСНП-5 и ее разновидность АСНП-2М – встраиваемая микрополосковая двухдиапазонная активная, с автоматическим переключателем. Область применения: носимый двухдиапазонный приемник ГЛОНАСС/GPS.

У этих антенн много общего, они также известны в модификациях АСНM-6, АСНК-3, АСНП-7, АСНП-6. Все эти системы похожи и имеют предназначение выносных микрополосковых двухдиапазонных антенн для применения в составе стационарного или возимого двухдиапазонного навигационного приемника ГЛОНАСС/GPS.

ПАМ-1

ПАМ-1 – приемный антенный модуль. Область применения: носимый, возимый навигационные приемники ГЛОНАСС/GPS. Снабжен разъемом USB2.0. Внешний вид представлен на рис. 3.19.

Рис. 3.19. Внешний вид приемного антенного модуля ПАМ-1

Модуль активно применяется в устройствах ГЛОНАСС/GPS-cистем, связанных с записью информации на транспортные водительские карты (тахографы с записью), которые описаны во второй главе этой книги. Вариативной разновидностью модуля является его модификация ПАМ-2 – с той же областью применения и схожими техническими характеристиками.

Антенно-усилительное устройство МШУ-1

Антенно-усилительное устройство МШУ-1 предназначено для использования в составе навигационной аппаратуры потребителя. Внешний вид представлен на рис. 3.20.

Рис. 3.20. Внешний вид антенно-усилительного устройства МШУ-1

Области применения – навигационная аппаратура потребителя.

В состав МШУ-1 входят полосковая антенна и МШУ, размещенные на печатной плате. Плата предназначена для установки в навигационную аппаратуру с радиопрозрачным корпусом.

Технические характеристики:

• поддерживаемые ГНСС: ГЛОНАСС (L1), GPS (L1);

• диапазон рабочих частот, МГц: 1574–1610;

• коэффициент усиления МШУ, дБ (определяется договором на поставку): 10–20;

• эффективная шумовая температура, К, не более: 150;

• интерфейсы: соединитель: СР50-724ФВ, SMA, SMB, MCX, MMCX (тип соединителя, длина и тип кабеля определяются договором на поставку).

Электрические характеристики и конструктив:

• напряжение источника электропитания, В: 3,3–5;

• ток потребления, мА, не более: 25;

• температурный диапазон, °C: -40…+65; -50…+70 (опционально);

• масса, граммов, не более: 60;

• крепление: четыре отверстия диаметром 2 мм.

Антенно-усилительное устройство АУУ-1Л

Антенно-усилительное устройство АУУ-1Л предназначено для использования в составе систем навигационного оборудования пользователей. Внешний вид устройства представлен на рис. 3.21.

Рис. 3.21. Внешний вид антенно-усилительного устройства АУУ-1Л

Технические характеристики:

• диапазон рабочих частот (GPS/ГЛОНАСС), МГц: 1574–1610;

• коэффициент усиления МШУ, дБ: 27–32;

• коэффициент шума входного фильтра + МШУ, дБ: менее 2;

• температурный диапазон, °С: -55…+70;

• напряжение питания (подается по центральной жиле высокочастотного кабеля), В: 5-12;

• ток потребления, мА, не более: 50;

• устойчивость к механическим воздействиям: механический удар (пиковое ускорение), g: 12;

• вибропрочность в диапазонах частот:

– 10-100 Гц, g: 2;

– 100-2000 Гц, g: 11;

• габаритные размеры, мм: 115×73,6×124.

Вариативно близкая по внешнему виду и функционалу модель АУУ-1Н представляет собой антенно-усилительное устройство, предназначенное для использования в составе систем навигационного оборудования пользователей.

Технические характеристики устройства АУУ-Ш:

• диапазон рабочих частот (GPS/ГЛОНАСС), МГц: 1574-616,5;

• коэффициент усиления МШУ, дБ: 27–32;

• коэффициент шума входного фильтра + МШУ, дБ: менее 2;

• температурный диапазон, °С: -40…+50;

• напряжение питания (подается по центральной жиле высокочастотного кабеля), В: 12:

• ток потребления, мА: 50;

• устойчивость к механическим воздействиям: механический удар (пиковое ускорение), g: 12;

• вибропрочность в диапазонах частот:

– 10-100 Гц, g: 2;

– 100-2000 Гц, g: 11;

• габаритные размеры, мм: 115×73,6×124.

Наиболее популярные и применяемые антенны и устройства

Активная широкополосная навигационная антенна «Эфир АН 1001» Это популярная в интеллектуальных электронных транспортных системах антенна. Она используется на объектах транспортной инфраструктуры в главных мегаполисах страны – городах Москве и Санкт-Петербурге.

Внешний вид устройства представлен на рис. 3.22.

Рис. 3.22. Внешний вид устройства «Эфир АН1001»

Представляемая активная широкополосная навигационная антенна «Эфир АН 1001» разработана ОАО «Завод “Навигатор”» для приема сигналов от навигационных систем GLONASS, GPS, Galileo на открытой местности.

Она имеет небольшие габариты, выполнена в защищенном от внешних воздействий корпусе и поставляется с кабелем с разъемом MMCX или SMA.

Антенна имеет встроенный малошумящий усилитель, построенный на современной элементной базе, что позволяет получать надежный и чистый сигнал даже в крайне сложных городских условиях.

В АН 1001 применена малогабаритная тороидальная антенна, имеющая правую круговую поляризацию и обладающая почти шарообразной диаграммой направленности в рабочей полосе частот.

Технические характеристики антенны:

• полоса рабочих частот антенны, МГц: 1570–1610;

• КСВ в рабочей полосе, не хуже: 1,7;

• коэффициент эллиптичности, dB, не хуже: 4,5;

• коэффициент усиления активной антенны, dB, не ниже: 27;

• коэффициент шума МШУ, dB, не более: 1,6;

• напряжение питания, В: 2,5–4,5;

• ток потребления, мА, не более: 20;

• диапазон рабочих температур, °С: -40…+75;

• размеры корпуса, мм: D65×24;

• длина соединительного кабеля, м: 3–5.

GLOSPACE SGK-A Малогабаритная ГЛОНАСС/GPS-антенна, внешний вид которой представлен на рис. 3.23.

Рис. 3.23. Внешний вид популярного устройства GLOSPACE SGK-A

Антенна имеет влагозащищенный, низкопрофильный корпус и предназначена для использования с различными ГЛОНАСС/

GPS-приемниками. Антенна сочетает в себе высокую надежность, отличные технические характеристики и низкую стоимость. Эта антенна разработана специально для установки снаружи или внутри автотранспорта, идеально подходит для создания систем мобильной навигации. Антенна может быть установлена без дополнительного монтажа с помощью встроенных магнитов.

Технические характеристики:

• диапазон рабочих частот, МГц: от 1570 до 1610;

• коэффициент усиления, дБ: 25,0±2,0;

• коэффициент эллиптичности, дБ: q < 60° q < 3,5;

• коэффициент шума МШУ, дБ: q < 1,8;

• тип поляризации: RHCP;

• способ крепления: магнитное основание, двухсторонний скотч;

• выходной импеданс, Ом: 50;

• напряжение питания, В: 3,3;

• ток потребления, мА, не более: 25;

• масса (с кабелем), кг, не более: 0,08;

• габаритные размеры, мм: 45×45×15;

• длина кабеля RG174, м: 3 (др. под заказ);

• рабочая температура, °С: от -40 до +85;

• типы ВЧ-разъемов: SMA (SMB, MMCX, TNC и др. под заказ).

За рамками аналитического обзора остались такие типы антенн для ГЛОНАСС, предназначение которых связано с космическими, летательными (в том числе высокоскоростными) аппаратами – самолетами и вертолетами, морскими судами и яхтами. Информацию по этим антеннам можно найти самостоятельно, к примеру по ссылке, представленной в разделе «Литература».

3.2.2. Пассивные и активные антенны

Внутренние антенны систем мониторинга и навигации делятся на два основных типа: плоские и спиралевидные. Аналогичная ситуация и с внешними антеннами.

Внешние модули существуют следующих типов:

• активные – антенны с встроенным усилителем;

• пассивные – модули без усилителя;

• переизлучающие – особый тип антенн, которые можно отнести к универсальному типу.

Активные антенны ГЛОНАСС

Активные антенны ГЛОНАСС наиболее популярны и востребованы. Стоимость таких модулей более чем доступна, а эффективность достаточно высока. Активная антенна снабжена встроенным усилителем, что обеспечивает высокое качество приема в любой местности. Активные антенны требуют дополнительного питания и могут устанавливаться на значительном расстоянии от основного блока устройства.

Активная GPS-антенна на магните представлена на рис. 3.24.

Рис. 3.24. Активная антенна GPS на магнитном основании

Эта антенная хорошо себя зарекомендовала в реальной эксплуатации в течение продолжительного времени в разных климатических условиях российских реалий. В конце главы на рис. 3.25 показана иллюстрация крепления этой антенны к стеклу.

Технические характеристики:

• активная GPS-антенна с SMA-разъемом;

• частота: 1575,42 + 1,023 МГц;

• входное напряжение: 3,3-5В, 12 мА;

• усиление: 27 дБ;

• сопротивление: 50 Ом;

• размеры/вес: 45×47×15 мм / 97 г.

Пассивные антенны ГЛОНАСС

Пассивная антенна ГЛОНАСС не требует дополнительного питания, но длина ее соединительного кабеля несколько ограничена. Такие модули могут быть хорошим решением в тех случаях, когда требуется незначительное усиление сигнала. Пассивные антенны отлично себя показывают в городских условиях.

Переизлучающие антенны

Переизлучающие антенны могут потребоваться в тех случаях, когда необходимо усилить прием какого-либо устройства, но нет разъема для подключения внешнего модуля. Антенны данного типа имеют в своем устройстве приемник и передатчик. Функционал работы таких модулей прост: приемник принимает сигнал спутников, а встроенный передатчик «переизлучает» полученный сигнал на устройство мониторинга или навигации.

Этот принцип работы напоминает радиолюбительский репитер (повторитель), некоторые специалисты склонны называть такое перераспределение сигнала «удлинителем», то есть «роутером», но суть от этого не меняется. Таким образом, внешний модуль не связан с устройством проводами, но весьма эффективно усиливает сигнал.

Антенны типа Choke Ring и сетей International GNSS Services (IGS)

По сути, эта антенна является не чем иным, как разновидностью известной марки антенн «Астрей».

Горизонтальный экран антенн типа Choke Ring разработан еще в середине 80-х годов XX века для военных целей и с тех пор получил широкое распространение во всех сферах электронной промышленности. Решение, реализованное в данном типе антенн, было настолько удачным, что они до сих пор используются во всем мире. Однако в соответствии с современными требованиями антенны типа «Астрей» существенно модернизированы, по сравнению с первыми образцами.

В антенне используется горизонтальный дизайн экрана, созданный на основе разработок лаборатории реактивного движения NASA (JPL). Также антенна снабжена современной электроникой для улучшения работы малошумящего усилителя (далее – МШУ) и расширенными способностями к отслеживанию сигналов различных спутниковых группировок. Фактически такая антенна способна отслеживать сигналы всех существующих (ГЛОНАСС, GPS) и планируемых к развертыванию (Galileo, Beidou) спутниковых группировок.

Антенны типа «Choke Ring» неоднократно использовались в самых сложных и суровых условиях. Сейчас технология GNSS-Ti Choke Ring, на основе которой создана и антенна «Астрей», популярна у российских пользователей.

В основе антенны лежит технология создания антенного элемента Dorne & Margolin, считающегося эталоном для геодезических антенн. Конструкция, дизайн и технические характеристики антенны позволяют достичь высокой стабильности приема и передачи данных при долговременном использовании.

Антенна располагает показателем эксцентриситета фазового центра – параметр гарантированно не превышает 2 мм. Уплощенная форма позволяет снизить ветровую нагрузку на антенну, что также влияет на точность приема сигналов. Одновременно возможно использование низкопрофильного защитного колпака, что увеличивает срок службы устройства.

Антенна создана для приема всех существующих (ГЛОНАСС, GPS) и планируемых к развертыванию (Galileo, Beidou) спутниковых группировок. Кроме того, антенны, созданные по аналогичной технологии, используются в качестве эталона в сетях International GNSS Services (IGS).

Назад: 3.1. Приемная антенна ГЛОНАСС как элемент GPS-навигатора

Дальше: 3.3. Проблемные вопросы и перспективные разработки