使用GNSS模块为您的产品添加导航功能

我记得我买了第一辆车时，我的父母为我的生日买了一个售后市场的GPS装置。那东西很笨重，用吸盘固定在挡风玻璃上，它更像是一个眼中钉而不是一个经常使用的导航装置。今天，这些系统因为在板级和组件级上更大的集成，变得更小也更精确了。

如果你想在你的新产品中添加精确的GPS导航功能，一个GNSS模块可以在一个小包装中提供精确的定位。你可以使用预包装的模块来节省部件数量和板空间，而不是使用单独的组件来构建一个定制模块和信号链。这些模块将所需的天线、放大器、信号调节组件和其他组件集成到一个紧凑的包装中。

GNSS模块中有什么？

GNSS模块旨在使用多个卫星星座提供全球定位。将跨越国界或有风险在GPS可访问区域之外旅行的移动产品应使用GNSS模块来访问不同的区域系统（GLONASS、Galileo、BeiDou 和/或 QZSS）。

一个GNSS模块很像其他系统级模块（SoMs），它将多个组件集成到一个小型PCB中。然后可以通过边缘连接器、表面贴装连接或同轴连接器轻松地将其添加到主板上。其思想是预先打包所有需要的组件，这些组件需要用于信号获取、放大/滤波，并通过标准接口（SPI、UART等）输出定位数据。一些GNSS模块包括一个集成的天线，无论是作为一个印刷贴片天线还是陶瓷芯片天线。

这些模块还包括集成的LNA和滤波器，以从天线捕获GNSS信号。输入可能会或可能不会进行阻抗匹配，所以确保检查你的数据表。你通常需要提供阻抗匹配，这将取决于用于捕获信号的确切天线。信号链中的额外RF放大器不应该被使用，因为这将导致输入放大器饱和并产生强烈的互调产物。

GNSS模块的典型框图。

无论你是使用集成的GNSS模块还是构建自定义的东西，输出的数字接口将通过标准协议提供位置数据。UART和I2C最常见，但也可用SPI。一些模块可以通过USB轻松集成到计算机系统中，允许与主机应用程序或Web应用程序轻松接口。在你构建出一个定制模块之前，使用一个集成了USB的预包装GNSS模块也使应用程序开发更加容易。

GNSS模块选项

与其使用单独的组件来为您的新产品构建自定义GPS模块，不如看看下面的一些GNSS模块选项。这些预封装的GNSS模块可以提供相同的功能，同时集成其他特性，并且具有更小的占地面积。

下面显示的模块不包括集成天线，是用于集成到主板中的基本选项。下面显示的制造商和其他制造商提供的模块属于同一产品线，包括天线或额外的数字接口。

U-blox, NEO-M8P-2

U-blox的NEO-M8P-2 GNSS模块是新IoT产品的最常见选项之一。这个GNSS接收器能够同时接收和跟踪多个GNSS系统。这些接收器默认配置为同时接收GPS和GLONASS，或者可以使用BeiDou和GPS的组合。这个表面贴装组件易于放置在PCB上，并包括除天线和主MCU之外的所有内容。数据通过UART、SPI、符合I2C的DCC接口或通过集成的USB 2.0 PHY提供。

U-blox NEO-M8P-2 GNSS模块支持两个不同模块之间的漫游操作模式。一个固定模块和漫游模块可以使用RTCM 3消息流进行通信。另一种配置是将NEO-M8P-2设置为静态或移动基站。这些模块还包括对地理围栏和姿态感应等应用的集成支持。

来自U-blox的NEO-M8P-2 GNSS模块框图。来自NEO-M8P-2数据手册。

STMicroelectronics, TESEO-LIV3R

STMicroelectronics的TESEO-LIV3R是一个低功耗的表面贴装GNSS模块，具有高灵敏度和多星座支持（GPS/Glonass/BeiDou/QZSS）。尽管这个模块不包括集成天线、匹配网络或电源调节，但它的占地面积比其他GNSS产品小。然而，它确实包括一个集成的低噪声时钟。

定位数据通过I2C或UART从这个组件输出。这个模块支持地理围栏、里程表、差分GPS和IoT产品等应用。如果不需要集成USB 2.0通信，这个GNSS模块提供准确的定位和导航，成本更低，占地面积比之前的U-blox模块小。

来自STMicroelectronics的TESEO LIV3R GNSS模块。来自TESEO LIV3R数据手册。

mikroElectronica, MIKROE-2670

如果您正在寻找一个用于开发或生产的预包装解决方案，来自mikroElectronica的MIKROE-2670 GNSS模块是一个紧凑的模块，可以与主机MCU一起作为GPS跟踪解决方案。定位数据可以通过微型USB 2.0电缆、I2C或UART由主机MCU从模块捕获。只需添加一个兼容GPS的有源天线和一个可充电电池，并将模块与MCU板打包，即可创建一个完整的GNSS解决方案。

来自mikroElectronica的完整电池供电GNSS模块。

支持GNSS模块的其他组件

上面显示的产品不包括集成天线，尽管其他模块可用，这些模块确实包括集成的贴片天线或陶瓷芯片天线。任何带有GNSS模块的产品都需要其他组件以实现完整系统操作。以下是您的定位和导航系统需要的一些其他组件：

• MCU、FPGA或其他PLD

• GPS/GNSS天线

• 用于匹配网络的无源元件

越来越多的产品包括定位和导航功能，范围从物联网产品到机器人和自动驾驶车辆。当您需要为您的产品选择GNSS模块时，尝试使用Octopart中的高级搜索和过滤功能。当您使用Octopart时，您将拥有一个完整的采购和供应链管理解决方案。查看我们的集成电路页面开始搜索您需要的组件。

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