Rivoluzionando il posizionamento e la navigazione a onde lunghe: l'antenna elettricamente piccola attiva a bassissimo rumore

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I sistemi PNT (Positioning Navigation Timing) sono essenziali per descrivere accuratamente il tempo e lo spazio in informazioni complesse. Includono i sistemi di posizionamento e navigazione satellitare e i sistemi di posizionamento e navigazione radio a onde lunghe. Tuttavia, la capacità anti-interferenza dei sistemi satellitari è limitata. Per risolvere questo problema, è stato inventato il dispositivo di ricezione differenziale con antenna elettricamente piccola attiva a bassissimo rumore per il posizionamento delle onde lunghe e la sincronizzazione della navigazione. Questo articolo esplora come funziona il dispositivo e i suoi vantaggi.

Sistemi di posizionamento e navigazione radio a onde lunghe

I sistemi di posizionamento e navigazione radio a onde lunghe misurano il tempo, la fase, l'ampiezza, la frequenza e altri parametri dei segnali trasmessi dalle stazioni di radionavigazione terrestri per determinare l'orientamento, la distanza e altri parametri dei vettori in movimento rispetto alla stazione di navigazione. Il sistema raggiunge il posizionamento, la navigazione e la tempistica dei vettori in movimento. Loran-C è il sistema di servizio di tempo di navigazione e posizionamento radio a onde lunghe attualmente utilizzato a livello globale.

Il dispositivo di ricezione differenziale con antenna elettricamente piccola attiva a bassissimo rumore

Un brevetto di invenzione domestica depositato nel 2023 ha introdotto un antenna elettricamente piccola attiva a bassissimo rumore dispositivo di ricezione differenziale per il posizionamento delle onde lunghe e la sincronizzazione della navigazione. Il dispositivo comprende quattro componenti: una piccola antenna elettrica, un circuito preamplificatore collegato alla piccola antenna elettrica, un circuito di sintonizzazione collegato al circuito del preamplificatore e un circuito amplificatore differenziale collegato al circuito di sintonizzazione.

Antenna elettricamente piccola attiva a bassissimo rumore

Passaggi di progettazione

Le fasi di progettazione per la creazione del dispositivo sono le seguenti:

  • Progettare una piccola antenna elettrica di dimensioni adeguate in base alle caratteristiche del campo elettromagnetico nella banda delle onde lunghe VLF.
  • Utilizza un circuito di preamplificazione in serie a due stadi composto da triodo JFET e NPN con figura di rumore ultra bassa.
  • Progettare circuiti di sintonizzazione basati sulla frequenza operativa.
  • Progettare circuiti di amplificazione differenziale per migliorare la capacità anti-interferenza della trasmissione a lunga distanza.

Schema dimensionale strutturale per antenna elettricamente piccola

Vantaggi del dispositivo

Rispetto ai tradizionali dispositivi di ricezione dell'antenna elettrica, questo dispositivo utilizza una piccola antenna elettrica per ricevere il segnale di servizio del tempo di navigazione di posizionamento a onde lunghe. Realizza la miniaturizzazione, ha una struttura semplice, è affidabile nelle prestazioni e può essere convenientemente prodotto in serie. La funzione di sintonia del circuito di amplificazione lo rende adatto a ricevere e amplificare segnali ad onda lunga di diverse frequenze. Il JFET a bassissimo rumore nel circuito del preamplificatore riduce efficacemente il rumore del sistema e ottimizza le prestazioni del rumore. Il circuito di sintonizzazione raggiunge il filtraggio risonante dei segnali utili, migliorando ulteriormente il rapporto segnale/rumore del sistema. I circuiti di amplificazione differenziale convertono i segnali single-ended in segnali differenziali per la trasmissione a lunga distanza e sopprimono efficacemente le interferenze elettromagnetiche esterne di modo comune.

Conclusione

Il dispositivo di ricezione differenziale con antenna elettricamente piccola attiva a bassissimo rumore per il posizionamento delle onde lunghe e la sincronizzazione della navigazione offre diversi vantaggi rispetto ai dispositivi tradizionali. La sua superiore capacità anti-interferenza e la sua miniaturizzazione lo rendono un accessorio ideale per i ricevitori a onde lunghe. Con le sue prestazioni affidabili e la facilità di produzione di massa, potrebbe rivoluzionare il modo in cui navighiamo e ci posizioniamo.

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