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Entre GPS, Galileo, GLONASS y BeiDou, no hay escasez de sistemas globales de navegación por satélite (GNSS) para elegir cuando se diseñan dispositivos y aplicaciones que requieren información de posicionamiento y tiempo ultraprecisa.

Cada constelación tiene sus atributos únicos, como las frecuencias que utiliza y la selección y capacidades de las señales que están disponibles para todos los usuarios civiles y las reservadas para los usuarios autorizados.

Cuando se trata de antenas GNSS, varias consideraciones clave se aplican a todas las constelaciones.

Sus señales son relativamente débiles cuando llegan desde los satélites en órbita terrestre media.

Las señales pueden atenuarse aún más por las condiciones en el terreno, como cuando el receptor se encuentra en cañones urbanos de hormigón o en lugares con una densa cubierta arbórea.

Incluso el receptor GNSS más sensible y selectivo es tan bueno como la antena con la que está emparejado.

Es por eso que los diseñadores de sistemas deben considerar cuidadosamente el tipo y el diseño de cada modelo de antena al decidir cuál usar.

Parámetros a medir y controlar

A continuación, se presentan los seis principales parámetros de antena relacionados con el rendimiento que se deben tener en cuenta para los casos de uso de GNSS más comunes.

(La geodesia de ultra alta precisión o aplicaciones similares tienen un conjunto separado de consideraciones únicas).

Eficiencia y ganancia

Aunque la eficiencia y la ganancia son atributos separados, normalmente se analizan juntos porque están intrínsecamente relacionados:

Ganancia = Eficiencia * Directividad

La directividad es lo que parece: cuánto se «enfoca» la antena en cualquier dirección. La ganancia y la directividad son variables a lo largo de un diagrama de antena.

Las hojas de datos o especificaciones suelen hacer referencia a las ganancias máximas y/o medias, siendo la ganancia máxima la más común. Esta es la ganancia más alta en todo el patrón.

La eficiencia se refiere a la conversión de energía: qué tan bien la antena transfiere la potencia conducida en sus terminales a la potencia radiada (o viceversa). Una mayor eficiencia es deseable en casi todas las situaciones, pero normalmente también es un desafío clave, especialmente con antenas compactas.

La eficiencia generalmente se describe en porcentaje o dB (siendo 0 dB el 100%, -10 dB el 10%, etc.). La ganancia generalmente se refiere a la ganancia máxima y se da en dBi, o dB se refiere a un radiador isótropo teórico.

Polarización

Esto describe la forma de las ondas electromagnéticas radiadas de campo lejano.

La polarización puede ser cualquier cosa entre una línea recta (llamada lineal) a través de un círculo (polarización circular), con todas las ondas reales en algún punto intermedio. Las ondas polarizadas circularmente pueden rotar en cualquier sentido (a la derecha o a la izquierda), y la polarización lineal se puede rotar en cualquier dirección.

Las señales GNSS están polarizadas circularmente a la derecha (RHCP).

Relación axial

Este parámetro describe la pureza de la polarización. Una onda imperfecta polarizada circularmente es elíptica, con un eje mayor y otro menor. La relación de estos ejes es la relación axial. Casi siempre se muestra en dB (en la literatura de la industria), con un círculo perfecto que tiene una relación de 1:1 o 0 dB. Un objetivo muy común es 3 dB (o 2:1 en términos lineales).

Variación de retardo de grupo

Los receptores GNSS utilizan señales de varios satélites: al menos cuatro, normalmente cinco, e incluso más, dependiendo de la aplicación y sus requisitos.

Estas señales llegan a la antena del receptor en diferentes momentos y desde diferentes direcciones, un fenómeno conocido como variación de retardo de grupo (GDV). Estas diferencias afectan a los códigos disponibles para el receptor, por lo que a veces se hace referencia al GDV como variación de fase del código (CPV). Expresado en unidades de tiempo, lo ideal es menos de 20 ns dentro de cada banda.

Compensación del centro de fase (PCO)

La forma más fácil de entender este parámetro es en términos de antenas transmisoras, donde el desplazamiento del centro de fase es la ubicación física/geométrica desde donde parecen originarse las ondas de campo lejano.

Debido a que las antenas son recíprocas, el centro de fase es el mismo cuando se reciben señales. El centro de fase se puede desplazar desde el centro geométrico de la antena en cualquier dirección y puede cambiar con la frecuencia.

Este parámetro se describe en términos de longitud.

La variación del centro de fase (PCV) describe cómo varía el PCO a través del diagrama de radiación de la antena (o a través del cielo). Esto también se describe en términos de longitud. Este número debe ser pequeño, pero las aplicaciones más precisas requerirán valores mejores (más bajos).

El desplazamiento central de fase es más que eso, pero este artículo se centra en este aspecto porque el objetivo es proporcionar una visión general de las principales consideraciones a la hora de elegir una antena para diferentes casos de uso de GNSS.

Para obtener más información sobre GNSS, visite esta página.

Los expertos de Taoglas también están disponibles para ayudar a identificar la antena adecuada en función de factores como el entorno, la plataforma, el costo y los requisitos de rendimiento.

Póngase en contacto directamente con nuestro equipo de ingeniería haciendo clic en: https://www.taoglas.com/news/six-key-parameters-to-consider-when-comparing-gnss-antennas/

Optimizados para aplicaciones flexibles, los módulos de comunicación inalámbrica Orthosie-I y Stephano-I, basados en ESP32-C3, son compatibles con los estándares IEEE 802.11 b/g/n y Bluetooth LE 5.0.

Mejora en el rendimiento inalámbrico con diseño compacto

Würth Elektronik, fabricante destacado de componentes electrónicos y electromecánicos, presenta los módulos inalámbricos Orthosie-I y Stephano-I.

Estos dispositivos, equipados con el avanzado chipset ESP32-C3, ofrecen conectividad conforme a los estándares IEEE 802.11 b/g/n y Bluetooth LE 5.0, proporcionando soluciones versátiles para diversas aplicaciones.

Con una antena integrada y un diseño compacto, estos módulos son ideales para un amplio rango de usos, manteniendo un rendimiento confiable y eficiente.

La comunicación inalámbrica es esencial en tecnologías modernas, desde medidores de glucosa que envían datos a teléfonos inteligentes hasta herramientas de batería que activan dispositivos acoplados mediante Bluetooth.

Los nuevos módulos de Würth Elektronik responden a estas necesidades, ofreciendo soluciones fiables y adaptables para numerosas aplicaciones tecnológicas.

Diseño optimizado en tamaño y consumo energético

Ambos módulos están equipados con una antena integrada, diseñada para operar con bajo consumo energético sin comprometer el alcance de la conexión inalámbrica.

Además, soportan actualizaciones remotas mediante Firmware Over The Air (FOTA).

Comparados con el modelo ESP32-C3-MINI-1, los nuevos dispositivos reducen el consumo de energía TX y su tamaño en un 50 %.

Con unas dimensiones de solo 13 × 9,5 × 2 mm, consumen únicamente 1 µA en modo apagado, haciéndolos idóneos para aplicaciones donde la eficiencia energética es crucial.

Estos módulos están basados en el procesador RISC-V de un núcleo y 32 bits de Espressif (ESP32-C3), que opera a frecuencias de hasta 160 MHz. Incluyen una memoria flash de 4 MB, RAM de 400 kB y 15 pines GPIO configurables, lo que aumenta su versatilidad y personalización.

Opciones de firmware para múltiples necesidades

El módulo Orthosie-I se suministra sin firmware preinstalado, permitiendo a los desarrolladores programarlo según las exigencias de cada aplicación. Es compatible con interfaces como UART, SPI, I²C y ADC, lo que facilita su integración en distintos entornos.

Por otro lado, el módulo Stephano-I incluye firmware preinstalado de alta calidad que incorpora una pila TCP/IP completa, así como soporte para MQTT y HTTP.

Este módulo puede actuar como concentrador o como punto de acceso habilitado por software, con opciones de cifrado como WPAPSK, WPA2PSK y WPA/WPA2PSK. También permite hasta tres conexiones simultáneas mediante Bluetooth LE.

Por otro lado, el fabricante Würth Elektronik ofrece la aplicación «WE Bluetooth LE Terminal» para pruebas rápidas y una base sólida para el desarrollo de aplicaciones propias, disponible gratuitamente en Google Play Store, Apple App Store y GitHub.

Para más información o precios sobre los nuevos módulos de comunicación inalámbrica Orthosie-I y Stephano-I, puedes dejarnos un sencillo COMENTARIO. Nosotros se lo haremos llegar al fabricante o distribuidor para que te responda rápidamente.

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El módulo Wi-Fi 7 RUBY-W2 mejora la conectividad para Apple CarPlay y Android Auto, ofreciendo alto rendimiento en infotainment y telemática.

El fabricante u-blox ha lanzado su primer módulo Wi-Fi 7 de grado automotriz, el RUBY-W2, diseñado para optimizar la experiencia de usuario en aplicaciones de infotainment y telemática a bordo de vehículos.

Dicho avance utiliza la plataforma Snapdragon Auto Connectivity de Qualcomm Technologies, que incluye el chipset QCA6797AQ, el primer punto de acceso Wi-Fi 7 de grado automotriz del sector.

Conectividad avanzada para aplicaciones automotrices

El RUBY-W2 ofrece ventajas clave gracias a la tecnología Wi-Fi 7, como mayor velocidad de transferencia de datos, capacidad para gestionar más usuarios concurrentes y una latencia reducida.

Estas características mejoran la disponibilidad de red y la experiencia de usuario en aplicaciones como navegación, entretenimiento personalizado, y telemática avanzada.

Mientras, el nuevo módulo es ideal para soportar múltiples pantallas de pasajeros con un rendimiento superior en video, audio y juegos. Además, permite actualizaciones de firmware Over-the-Air (FOTA) y descarga rápida de datos, lo que asegura que los sistemas permanezcan actualizados sin interrupciones.

En el caso del conductor, el módulo RUBY-W2 mejora significativamente el uso de Apple CarPlay y Android Auto al establecer una conexión fiable y rápida entre el smartphone y la pantalla integrada del vehículo mediante Wi-Fi.

Tecnología y diseño optimizados

El RUBY-W2 soporta operación MIMO 2×2 y Multi-Link Operation (MLO), lo que garantiza un rendimiento simultáneo en las bandas de 5 GHz y 6 GHz, mitigando la congestión típica de la banda de 2,4 GHz.

Asimismo, integra Bluetooth 5.4 con soporte para LE Audio, que ofrece transmisión de audio eficiente en energía y de alta calidad.

El diseño del módulo, disponible en formatos de 23 x 23 mm y 23 x 25 mm, cumple con los estándares de calidad, robustez y fiabilidad más altos, y permite la migración tecnológica entre generaciones. También incorpora diversas combinaciones de filtros y antenas para adaptarse a distintas necesidades.

Impacto en la industria automotriz

Según el informe de mercado de TSR Wireless Connectivity de 2024, la adopción de Wi-Fi en aplicaciones de infotainment y unidades de control telemático experimentará un crecimiento significativo en los próximos cinco años, y la tecnología Wi-Fi 7 será una pieza clave en esta expansión.

Por otro lado, el RUBY-W2 brinda a los OEM acceso temprano a esta tecnología, otorgándoles una ventaja competitiva importante en el mercado.

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Basado en Wi-Fi HaLow IEEE 802.11ah, el SoC MM8108 redefine el estándar con su eficiencia energética, rendimiento de largo alcance y velocidad, resultando ideal para dispositivos IoT en aplicaciones industriales, domésticas y urbanas.

Morse Micro, proveedor de chips Wi-Fi HaLow basados en la especificación IEEE 802.11ah, anuncia el lanzamiento del System–on–Chip (SoC) MM8108 de segunda generación que pretende “marcar un hito en conectividad” para aplicaciones IoT en un formato compacto de 5 x 5 mm. 

Este chip, que se fundamente en el SoC MM6108 de primera generación, dota de mejoras en eficiencia energética, alcance y velocidades de datos.

Con capacidades de modulación 256-QAM a un ancho de banda de 8 MHz, alcanza tasas de hasta 43,33 Mbps, superando los desafíos en entornos urbanos densos y rurales.

El diseño incluye un amplificador de potencia de 26 dBm, con un consumo de 325 mA desde una fuente de 3,3 V, y un amplificador de bajo ruido (LNA) integrado.

Esto ayuda a obtener certificaciones globales sin necesidad de filtros SAW externos, ampliando así la vida útil de las baterías en dispositivos como cámaras Wi-Fi solares.

Principales características

El SoC soporta interfaces USB, SDIO y SPI, que simplifican su integración en infraestructuras de red existentes.

Además, cuenta con operaciones de baja potencia y tiempos de inactividad optimizados, lo que resulta esencial en aplicaciones alimentadas por baterías.

Su rendimiento en recepción y transmisión le permite habilitar aplicaciones de alta demanda, como la transmisión en tiempo real de cámaras 4K de ultra alta definición, incluso en áreas extensas.

El nivel de seguridad se eleva al implementar WPA3 con encriptación GCMP y autenticación SAE, brindando una protección sólida en el nivel de enlace. Estas características se complementan con su diseño escalable, que minimiza el tamaño y el coste del PCB en múltiples escenarios.

Acceso simplificado con el dongle MM8108-RD09

Junto al chip, Morse Micro presenta el dongle de referencia MM8108-RD09, que facilita la actualización de infraestructuras Wi-Fi 4/5/6/6E/7 para soportar Wi-Fi HaLow.

Por otro lado, este dongle incorpora un chipset MM8108 y una antena SMA para ofrecer una solución completa al integrar esta tecnología en productos comerciales. Además, se incluye un kit de evaluación, el MM8108-EKH19, con una Raspberry Pi 4B, una fuente de alimentación y una antena.

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El módulo GNSS LS550G, que tiene un formato de 5 × 5 × 1,05 mm, dota de soporte multiconstelación para posicionamiento preciso en aplicaciones de bajo consumo.

Quectel Wireless Solutions, proveedor global de soluciones para proyectos IoT, introduce el modelo LS550G, un módulo GNSS para tareas de posicionamiento rápido y preciso.

Con unas dimensiones de 5 × 5 × 1,05 mm, este diseño compacto es ideal para aplicaciones donde el espacio y el consumo energético son aspectos críticos, como dispositivos portátiles y wearables.

Soporte multiconstelación

El LS550G soporta la recepción simultánea de las constelaciones GPS, GLONASS, Galileo, BDS, QZSS y SBAS, contribuyendo así a mejorar la visibilidad de satélites y acortar el tiempo de primer posicionamiento.

Además, la integración de LNA duales, TCXO y RTC garantiza alta sensibilidad y adquisición rápida, incluso en entornos complejos como áreas urbanas densas.

La tecnología System–in–Package (SIP) ayuda a la reducción de tamaño del módulo, disminuyendo la atenuación de señal, minimizando las interferencias y ofreciendo mayor resistencia a la humedad, la corrosión y los impactos.

Con una sensibilidad de seguimiento de -165 dBm y de adquisición de -147 dBm sin necesidad de LNA externo, el LS550G garantiza fiabilidad en condiciones adversas.

Eficiencia y funciones avanzadas

Este módulo sólo consume 28 mW a 1,8 V mientras utiliza cuatro constelaciones GNSS. Incorpora tecnología Enhanced Prediction Orbit on Chip (EPOC), que permite calcular y predecir órbitas de satélites con datos almacenados en su RAM interna durante hasta tres días.

Esto asegura una fijación rápida incluso con señales débiles, optimizando al mismo tiempo la eficiencia energética.

El LS550G también incluye un sistema antiinterferencias que, integrando un cancelador de interferencia activa multitono, mitiga señales no deseadas y garantiza un rendimiento fiable.

Compatible con antenas activas y pasivas, el nuevo módulo puede utilizarse con una amplia gama de antenas disponibles a través de Quectel.

Aplicaciones

Gracias a la combinación de diseño compacto y bajo consumo, el LS550G se convierte en una solución idónea en aplicaciones como dispositivos wearables, sport trackersy rastreadores de mercancías, así como productos de cuidado para personas mayores.

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El SoC SYN20708 ofrece conectividad simultánea con Bluetooth Classic, BLE, Zigbee y Thread, asegurando bajo consumo energético, interoperabilidad y rendimiento superior en redes heterogéneas.

Synaptics amplía su familia de soluciones IoT Veros con el SYN20708, un system on chip (SoC) de doble núcleo diseñado para Bluetooth 5.4 y IEEE 802.15.4.

Así, este nuevo componente soporta protocolos como Bluetooth Classic, Bluetooth Low Energy (BLE), Zigbee y Thread, funcionando de manera simultánea en ambas unidades de procesamiento.

Su interoperabilidad permite conectar múltiples puntos finales en redes heterogéneas con una latencia reducida, un rango extendido y un consumo energético optimizado.

El SYN20708 se dirige a una gran variedad de aplicaciones, incluyendo hubs domésticos, sistemas de infoentretenimiento, barras de sonido, paneles de control y otros dispositivos en los sectores de consumo, automoción, salud e industria.

Mientras, dicho SoC cumple las especificaciones Matter y facilita la integración con menor coste y complejidad de diseño.

Características técnicas avanzadas

Entre sus principales características se encuentra el soporte para antenas duales con combinación de relación máxima (MRC) y formación de haces de transmisión (TxBF), contribuyendo así a aumentar el alcance en comparación con sistemas convencionales.

Por otro lado, el modelo SYN20708 también es compatible con el estándar Bluetooth 5.4 y prepara el camino para Bluetooth 6.0, incorporando funcionalidades como Channel Sounding.

Este SoC integra soporte para BLE Long Range, ángulo de salida (AoD) y ángulo de llegada (AoA), lo que garantiza una ubicación precisa en entornos IoT. Además, emplea la tecnología CoEX de Synaptics para optimizar la coexistencia de múltiples conexiones en la banda de 2,4 GHz.

Diseño compacto y resistente

Con un encapsulado FCBGA de 103 pines y un tamaño de 5,5 x 5,5 mm, el SYN20708 opera dentro de un rango de temperatura industrial de -40 a +85 °C, garantizando la fiabilidad en entornos exigentes.

El dispositivo está fabricado con tecnología de proceso de 16 nm FinFET, lo que maximiza su eficiencia energética y rendimiento.

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Diseñado para hogares con numerosas conexiones simultáneas, el sistema de conectividad Wi-Fi 7 Orbi 870 alcanza hasta 21 Gbps de velocidad total y permite trabajar con un puerto de 10 Gb para planes de fibra o cable multigigabit.

NETGEAR, firma especialista en soluciones de conectividad, lanza al mercado su nuevo sistema de conectividad Wi-Fi 7 Orbi 870, el cual es capaz de soportar hasta 150 dispositivos conectados de forma concurrente.

Este sistema distribuye la señal mediante tres bandas (2,4, 5 y 6 GHz), y está preparado para reducir la latencia gracias a la incorporación de operativa multi-enlace (Multi-Link), en la que se combinan dos bandas Wi-Fi de forma simultánea para mejorar el backhaul y optimizar la fiabilidad del enlace.

Además, soporta Wi-Fi 7 con capacidades mejoradas como 320 MHz, 4K QAM y la técnica de preamble puncturing, aspectos que ayudan a sacar el máximo rendimiento en entornos residenciales con gran exigencia de tráfico.

El router principal dispone de un puerto de 10 Gb y ofrece compatibilidad con planes de fibra y cable multigigabit.

Mientras, las unidades satélite permiten una configuración cableada de alto desempeño mediante cuatro puertos de 2,5 Gbps en cada módulo, lo que ofrece conectividad estable a ordenadores, consolas o dispositivos especializados y, a la vez, facilita establecer un enlace multigigabit entre router y satélites.

El sistema se complementa con la app Orbi para monitorizar el rendimiento de la red, pausar el acceso a Internet, habilitar redes de invitados y gestionar el uso de datos.

Seguridad y protección para la red doméstica

El fabricante ha incluido funciones de cifrado WPA3 y mecanismos avanzados de detección de amenazas para salvaguardar los datos de los usuarios. La característica exclusiva denominada Advanced Router Protection funciona mediante algoritmos basados en inteligencia artificial y un sistema de prevención de exploits capaz de bloquear intentos de intrusión.

Se encuentra disponible la posibilidad de aplicar parches de forma inmediata, sin necesidad de aguardar nuevas versiones de firmware. Esta respuesta rápida a incidencias refuerza la apuesta de la firma por ofrecer un entorno inalámbrico más seguro.

El 870 incorpora un periodo de prueba de 30 días de NETGEAR Armor Powered by Bitdefender, que añade una capa de protección adicional para todos los dispositivos conectados, incluidas cámaras de vigilancia y monitores para bebés.

Dicho software también integra VPN y se aloja directamente en el router, lo cual permite salvaguardar el tráfico de equipos sin protección propia.

Asimismo, se ofrece NETGEAR Smart Parental Controls, una herramienta para gestionar de manera sencilla los tiempos de uso de la red y promover hábitos digitales adecuados en el entorno familiar.

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Ideado para su empleo en proyectos avanzados, el módulo SDR SignalSDR Pro ofrece un manejo de frecuencias de 70 MHz a 6 GHz y resulta compatible con plataformas de software como GNU Radio o MATLAB.

El fabricante Signalens ha desarrollado un dispositivo que mantiene la portabilidad de una tarjeta de crédito y la versatilidad de una Raspberry Pi. Dicho equipo, conocido como módulo SDR SignalSDR Pro, se orienta a entornos profesionales en los que el procesamiento de señales, el análisis de espectro y la implementación de sistemas de comunicación exigen alta eficiencia.

Presentado en Crowd Supply, el chipset transceptor AD9361 de 2×2 con DACs y ADCs de 12 bits con soporte para operativa TDD y FDD incorporado en dicho módulo, junto a la FPGA AMD Zynq 7020 de arquitectura ARM, ofrece un alcance de frecuencias de entre 70 MHz y 6 GHz, con un muestreo de 61,44 MHz y una resolución de 12 bits.

Estas características le permiten abordar proyectos complejos con mayor rapidez y fiabilidad, mientras la compatibilidad con flujos de trabajo ya existentes impulsa una transición sin contratiempos.

Conectividad y software

La posibilidad de cambiar la configuración de jumpers y la disponibilidad de la tarjeta microSD facilita la interoperabilidad con soluciones de hardware como ADALM-PLUTO o USRP B210, por lo que se cubre una gama extensa de proyectos SDR.

Asimismo, la presencia de interfaces como Gigabit Ethernet y Full Type-B USB 3.0 garantiza una integración fluida en entornos en los que se requiere alta velocidad de transmisión, junto con la disponibilidad de referencia de reloj externa que optimiza la precisión.

La compatibilidad con aplicaciones tan variadas como GNU Radio, MATLAB, LabView, DragonOS, LTE Sniffer, Open5GS, srsRAN, GPS-Sim-SDR, OpenBTS o GQRX respalda su uso en contextos de investigación e industrial.

Programas adicionales, tales como OpenWiFi, yatebts, LTESniffer, osmoBTS, OpenAirInterface o 5ghoul-5g-nr-attacks, también pueden aprovechar las capacidades del SignalSDR Pro. Dicho rango de software extiende el alcance de este equipo a redes móviles, análisis de protocolos y desarrollo de infraestructuras de telecomunicación.

El equipo se sustenta en dos canales de transmisión y dos de recepción que operan en modo dúplex completo, lo que facilita la implementación de arquitecturas de comunicación bidireccionales en tiempo real.

La incorporación de 85k puertas lógicas en su FPGA aporta la flexibilidad necesaria para tareas personalizadas de procesado de señales, mientras que la tasa de muestreo alta y la referencia de reloj externa, aseguran resultados uniformes en distintas pruebas de laboratorio o proyectos de campo.

Aplicaciones versátiles en telecomunicaciones

La flexibilidad inherente de este módulo permite su adaptación a sistemas de telefonía móvil, redes inalámbricas y configuraciones de pruebas experimentales en entornos universitarios y de investigación. Implementaciones como Open5GS, srsRAN o OpenBTS encuentran en este hardware una herramienta eficaz para desarrollar soluciones celulares privadas, analizar tecnologías 5G y llevar a cabo evaluaciones de protocolo avanzadas.

De la misma manera, funciones de geolocalización o navegación pueden aprovechar la amplitud de frecuencias soportadas para trabajar en bandas GNSS y, además, la posibilidad de monitorizar señales en tiempo real incrementa el valor añadido en aplicaciones de seguridad y supervisión.

En consecuencia, la amplia variedad de software compatible respalda el uso del SignalSDR Pro en campos diversos, desde laboratorios industriales hasta integración OEM.

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