Открытый AIS-транспондер целиком помещён в антенну
Открытый AIS-транспондер MAIANA уносит GNSS-приёмник, VHF-радиотракт и контроллер к самой антенне на мачте. В каюту спускается Cat5 с питанием и UART уровнем 3.3 В, поэтому коаксиал перестаёт определять потери между приёмником и антенной. Компоновка уменьшает длину чувствительных ВЧ-линий, но предъявляет жёсткие требования к герметизации, питанию и радиосертификации.
MAIANA разместил AIS-транспондер целиком в корпусе мачтовой антенны: рядом с излучателем собраны VHF-часть, GNSS-приёмник и управляющая электроника. Такое решение переносит преобразование радиосигнала в цифровые данные на верх мачты, где потери в коаксиальном фидере уже не влияют на входной сигнал приёмника. Внутрь судна спускается кабель Cat5, несущий питание и последовательный интерфейс UART с уровнями 3.3 В.
Это важная техническая деталь: Cat5 используется как многожильный кабель, а базовый антенный блок не содержит Ethernet MAC/PHY и не передаёт IP-трафик. Подключение к USB, NMEA 0183 и NMEA 2000 реализуется отдельными breakout-платами. Такая декомпозиция оставляет ВЧ-тракт коротким, а интерфейсы судовой электроники выводит в сухую зону, где проще обслуживать разъёмы, защиту питания и преобразователи уровней.
Актуальная основная плата имеет размер 24×84 мм и выполнена в четырёхслойном стеке. В конструкции используются STM32L432KBU6 семейства STM32L4, GNSS-модуль Quectel L76L-M33 с керамической антенной Johansson и два чипа Silicon Labs EZRadio Pro. В актуальных наборах указаны Si4460: один работает трансивером, второй выделен для приёма. Для AIS, работающего в VHF-диапазоне на каналах 161.975 и 162.025 МГц, такое разделение трактов помогает совместить постоянный приём сообщений с передачей собственных пакетов по расписанию протокола.
Физика компоновки особенно полезна на парусных судах. Длинный коаксиальный кабель от топа мачты создаёт частотнозависимое затухание, а каждый переход, гермоввод и разъём добавляет риск коррозии, изменения импеданса и проникновения влаги. Установка радиочасти у антенны сокращает этот участок до внутрикожуховых соединений. Цена преимущества переносится в наружный модуль: ему требуется устойчивость к конденсату, солевому аэрозолю, температурным циклам, импульсам питания и электромагнитной обстановке на судне.
Проект развивается примерно с 2015 года; ранняя версия 2016 года строилась на STM32F302 и двух Si4463. В репозитории опубликованы firmware, схемы, Gerber-файлы и CAD антенного узла, включая ревизию платы 11.5.2. Открытость производственных данных позволяет проследить инженерные решения вплоть до разводки, однако сама по себе она не подтверждает соответствие требованиям AIS, EMC и морской климатической квалификации.
Автор указывает передатчик мощностью чуть выше 2 Вт, потребление около 45 мА от 12 В в приёме и передающий импульс до 700 мА длительностью 27 мс. Заявлены дальность свыше 20 морских миль при установке на топе мачты и свыше 10 миль на кормовом релинге. Эти параметры зависят от высоты антенн, трассы, монтажа и радиочастотной настройки; независимые лабораторные данные по спектральной маске, EIRP и чувствительности для этой конструкции не опубликованы.
Для судов с обязательным AIS применение передающего оборудования регулируется отдельно. В США обязательные установки должны использовать аппаратуру с одобрением USCG, а добровольно используемый AIS-передатчик требует сертификации FCC. MAIANA остаётся примечательным открытым образцом антенно-интегрированной радиосистемы, однако статус штатного навигационного оборудования определяется сертификацией конкретного изделия и правилами юрисдикции.