Satellitennavigation Winziges GNSS-Modul im CSP

Nur 4,5 x 4,5 x 1 mm3 misst das neue GNSS-Modul ZOE-M8G der u-blox AG.
Das neue GNSS-Modul ZOE-M8G der u-blox AG begnügt sich im CSP mit einem nur 4,5 x 4,5 x 1 mm3 großen Gehäuse.

Nur 4,5 x 4,5 x 1 mm3 misst das neue GNSS-Modul ZOE-M8G der u-blox AG. Mit der winzigen Bauform eignet es sich besonders für Wearables und unbemannte Fluggeräte.

Das neue Multi-GNSS-Modul ZOE-M8G von der u-blox AG – im Vertrieb der SE Spezial-Elektonik GmbH – kann gleichzeitig Signale von GPS-, Galileo- sowie GLONASS- oder BeiDou-Satelliten nutzen, um die Position mit hoher Genauigkeit – 2 m Kreisfehlerwahrscheinlichkeit (CEP) – zu bestimmen. Es wurde als System in Package in einem quadratischen Chip-Scale-Gehäuse (CSP) mit 4,5 mm Kantenlänge besonders kompakt ausgeführt, um den Einsatz in Applikationen zu ermöglichen, die nur wenig Bauvolumen und Masse zulassen, z.B. Wearables, unbemannte Fluggeräte (Drohnen) sowie für die Integration von Ortungs- und Überwachungsfunktionen in Maschinen und Systemen (asset tracker).

Im Modul integriert sind der GNSS-Empfänger-IC, eine zusätzliche rauscharme Verstärkerstufe, ein Oberflächenwellenfilter und ein Temperatur-stabilisierter Quarzoszillator. Der Empfänger ist für zwei Frequenzbereiche ausgelegt und kann gleichzeitig die Signale von bis zu drei unterschiedlichen Satellitensystemen verarbeiten (GPS und Galileo zusammen mit GLONASS oder BeiDou) – mit einer Empfindlichkeit von –167 dBm. Für den Betrieb genügt der Anschluss einer passiven Antenne, so dass für die Integration des ZOE-M8G-Moduls in eine Schaltung nur wenig Bauteile und wenig Platz auf der Leiterplatte benötigt werden.

Der GNSS-Empfänger-IC basiert auf dem M8-IC von u-blox mit 72 Kanälen. Er ermöglicht maximal eine Aktualisierungsrate von 18 Hz, wenn nur ein Satellitensystem genutzt wird. Werden zwei unterschiedliche Satellitensysteme für die Ortung genutzt werden die Ortungsdaten mit max. 10 Hz aktualisiert. Nach einem Kaltstart braucht das ZOE-M8G 26 s für die Akquisition. Schneller geht es, mit der als „aided start“ bezeichneten Funktion. Dann benötigt das Modul nur 2 s.

Im Dauerbetrieb an einer Betriebsspannung von 1,8 V benötigt das ZOE-M8G 40 mA. Ein Stromsparmodus, mit auf 1 Hz reduzierter Aktualisierungsrate, senkt die Stromaufnahme auf 12,4 mA. Als serielle Schnittstellen stehen dem Entwickler UART und ein I2C-kompatibles DDC-Interface (Display Data Channel) sowie SQI (Serial Quad Interface) für einen optionalen Flash-Speicher zur Verfügung. Als Option bietet u-blox auch SPI an.