一種北斗短報(bào)文全向收發(fā)用戶機(jī)終端的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及北斗二號(hào)終端設(shè)備領(lǐng)域，特別涉及一種北斗應(yīng)急終端，是具備北斗二號(hào)短報(bào)文功能和北斗二號(hào)定位功能的全向終端設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]北斗二號(hào)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(BD2或Beidou-2)是中國(guó)獨(dú)立開(kāi)發(fā)的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。截止2012年底已有14顆衛(wèi)星服務(wù)于亞太地區(qū)，包括5顆GEO衛(wèi)星、5顆IGSO衛(wèi)星和4顆MEO衛(wèi)星。
[0003]北斗二號(hào)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)主要提供三大功能:短報(bào)文通信；定位導(dǎo)航；授時(shí)。
[0004]北斗二號(hào)終端設(shè)備包括船載終端、數(shù)傳終端、手持終端以及北斗模塊等等。之前的北斗用戶機(jī)大體都采用單一天線作為設(shè)計(jì)，支持仰角多為上半面球體，符合大部分的場(chǎng)景應(yīng)用。但在一些特殊場(chǎng)景，例如應(yīng)用到飛機(jī)的黑匣子、野外人員救生設(shè)備等時(shí)，這樣要求北斗用戶機(jī)設(shè)備具備更強(qiáng)的適應(yīng)性，要能全方位的接收北斗信號(hào)，以保證通信鏈路的暢通。本發(fā)明涉及一種北斗應(yīng)急終端旨在解決北斗用戶機(jī)的全向北斗衛(wèi)星信號(hào)的收發(fā)問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種全新的北斗短報(bào)文收發(fā)用戶機(jī)，采用雙天線設(shè)計(jì)、自動(dòng)檢測(cè)檢測(cè)技術(shù)、實(shí)時(shí)切換主天線，保證北斗衛(wèi)星信號(hào)強(qiáng)度，滿足特殊場(chǎng)景使用。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種北斗短報(bào)文全向收發(fā)用戶機(jī)終端，所述的終端包括三套無(wú)源天線(含低噪放和功放)、射頻切換開(kāi)關(guān)、RDSS射頻通道、RDSS基帶處理電路、RNSS導(dǎo)航模塊以及主控MCU單元。
[0007]進(jìn)一步的，雙套無(wú)源天線，分別包括S頻點(diǎn)無(wú)源天線、L頻點(diǎn)無(wú)源天線、BlLl無(wú)源天線、S頻點(diǎn)低噪聲放大電路、L頻點(diǎn)功放和BlLl低噪聲放大電路。
[0008]進(jìn)一步的，射頻切換開(kāi)關(guān)，包括3個(gè)開(kāi)關(guān)，分別切換S頻點(diǎn)有源信號(hào)、L頻點(diǎn)發(fā)射信號(hào)和BlLl有源信號(hào)。
[0009]進(jìn)一步的，RDSS射頻通道用于實(shí)現(xiàn)RDSS S頻點(diǎn)的下變頻處理和RDSS L頻點(diǎn)上變頻處理。
[0010]進(jìn)一步的，RDSS基帶處理電路完成兩大工作:一、用于實(shí)現(xiàn)RDSS S頻點(diǎn)信號(hào)的信號(hào)捕獲、跟蹤、電文解調(diào)工作，輸出北斗短報(bào)文信息。二、用于RDSS L頻點(diǎn)信號(hào)的發(fā)射電文編碼、調(diào)制，輸入到RDSS射頻模塊，再經(jīng)功放和天線發(fā)射到衛(wèi)星。
[0011]進(jìn)一步的，RNSS導(dǎo)航模塊，集成了射頻和基帶功能，直接輸出位置、速度和時(shí)間信息。
[0012]進(jìn)一步的，RDSS射頻通道、RDSS基帶電路、RNSS導(dǎo)航模塊為復(fù)用模塊，一方面簡(jiǎn)化用戶終端的設(shè)計(jì)、節(jié)約成本，另一方面也將加快信號(hào)切換處理的速度，使得RDSS信號(hào)和RNSS信號(hào)可以更快的切換。
[0013]進(jìn)一步的，主控MCU用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)當(dāng)前天線的S頻點(diǎn)信號(hào)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)當(dāng)前天線信號(hào)沒(méi)有或非常弱時(shí)，立刻切換到另外一套天線。
[0014]本發(fā)明利用雙天線實(shí)時(shí)檢測(cè)算法，結(jié)合RDSS射頻通道、RDSS基帶電路、RNSS導(dǎo)航模塊和主控MCU單元，實(shí)現(xiàn)了北斗用戶機(jī)可全方面360度立體使用問(wèn)題?？蓮V泛用于飛機(jī)黑匣子、野外應(yīng)急等場(chǎng)景。
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1根據(jù)本發(fā)明的一種北斗短報(bào)文全向收發(fā)用戶機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖
[0016]圖2根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的射頻電子開(kāi)關(guān)切換示意圖
[0017]圖3根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的S頻點(diǎn)低噪聲放大電路示意圖
[0018]圖4根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的BlLl低噪聲放大電路示意圖
【具體實(shí)施方式】
[0019]為進(jìn)一步闡述本發(fā)明達(dá)成預(yù)訂目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下集合附圖及實(shí)施方式、對(duì)本發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)及其功效，詳細(xì)說(shuō)明如下。
[0020]如圖1所示，一種北斗短報(bào)文全向收發(fā)用戶機(jī)終端，所述的用戶機(jī)終端包括S頻點(diǎn)無(wú)源天線、S低噪放、L頻點(diǎn)無(wú)源天線、功放、BlLl無(wú)源天線、BlLl低噪放、射頻電子開(kāi)關(guān)、RDSS射頻通道、RDSS基帶電路、BlLl導(dǎo)航模塊和MCU控制器。
[0021]所述的S頻點(diǎn)無(wú)源天線由兩個(gè)天線組成。
[0022]所述的S頻點(diǎn)低噪放由兩個(gè)低噪放組成。
[0023]所述的L頻點(diǎn)低噪放由兩個(gè)低噪放組成。
[0024]所述的L頻點(diǎn)功放由兩個(gè)功放組成。
[0025]所述的BlLl無(wú)源天線由兩個(gè)天線組成。
[0026]所述的BlLl低噪放由兩個(gè)低噪放組成。
[0027]如圖2所示，通過(guò)“射頻電子開(kāi)關(guān)”來(lái)切換天線的鏈路。這里通過(guò)檢測(cè)主天線的S頻點(diǎn)的信號(hào)強(qiáng)度，當(dāng)S頻點(diǎn)的信號(hào)強(qiáng)度為O或者很微弱時(shí)，此時(shí)主MCU控制單元通過(guò)GP1來(lái)控制“射頻電子開(kāi)關(guān)”，將天線信號(hào)切換到另外一路上。
[0028]如圖1所示，這里“射頻電子開(kāi)關(guān)”包括3路，分別控制S頻點(diǎn)、L頻點(diǎn)和BlLl頻點(diǎn)。
[0029]如圖3所示，S頻點(diǎn)低噪放電路采用三級(jí)放大電路，第I級(jí)增益約16db，第2級(jí)增益約18db，第3級(jí)增益約18db，扣除濾波器損耗，總增益約35db左右。
[0030]如圖4所示，BlLl低噪放電路采用二級(jí)放大電路，第I級(jí)增益約17db，第2級(jí)增益約16db，扣除濾波器損耗，總增益約30db左右。
[0031]如圖1所示，功放電路，可采用5瓦功放、10瓦功放和30瓦功放電路。考慮電源功耗和發(fā)射功率，默認(rèn)采用10瓦功放電路。
[0032]如圖1所示，RDSS射頻通道、RDSS基帶電路和RNSS導(dǎo)航模塊為共用電路，通過(guò)電子開(kāi)關(guān)來(lái)切換到對(duì)應(yīng)的天線上，切換時(shí)間非常短，在納秒級(jí)，可以讓基帶電路迅速跟蹤上衛(wèi)星信號(hào)。
[0033]綜上所述，本發(fā)明的北斗短報(bào)文全向收發(fā)用戶機(jī)集成了兩套有源天線模組、共用射頻通道和基帶電路，通過(guò)射頻電子開(kāi)關(guān)以及信號(hào)檢測(cè)算法，實(shí)現(xiàn)北斗衛(wèi)星立體全方位的信號(hào)接收和發(fā)送，為野外營(yíng)救、特殊行業(yè)應(yīng)用提供了良好的解決方案。
[0034]本發(fā)明的上述實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的原理和結(jié)構(gòu)，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明精神和原則之內(nèi)所做的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均包含于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種北斗短報(bào)文全向收發(fā)用戶機(jī)終端，所述用戶機(jī)終端包括三組雙套無(wú)源天線，分別包含低噪放或功放、射頻切換開(kāi)關(guān)、RDSS射頻通道、RDSS基帶處理電路、RNSS導(dǎo)航模塊以及主控MCU單元，RDSS射頻通道、RDSS基帶電路和RNSS導(dǎo)航模塊為共用電路，通過(guò)射頻切換開(kāi)關(guān)來(lái)切換到對(duì)應(yīng)的三組雙套無(wú)源天線上，主控MCU單元通過(guò)GP1來(lái)控制“射頻電子開(kāi)關(guān)”，將天線信號(hào)切換到另外一路上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種北斗短報(bào)文全向收發(fā)用戶機(jī)終端，其特征在于，射頻切換開(kāi)關(guān)由3個(gè)獨(dú)立射頻電子開(kāi)關(guān)組成，用于分別切換S頻點(diǎn)有源信號(hào)、L頻點(diǎn)發(fā)射信號(hào)和BlLl有源信號(hào)鏈路。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種北斗短報(bào)文全向收發(fā)用戶機(jī)終端，其特征在于，射頻電子開(kāi)關(guān)由一個(gè)GP1管腳進(jìn)行控制，高電平聯(lián)通其中一路，低電平聯(lián)通另外一路。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種北斗短報(bào)文全向收發(fā)用戶機(jī)終端，其特征在于，其中三組雙套無(wú)源天線中S頻點(diǎn)天線、S頻點(diǎn)低噪放是由兩套組成，通過(guò)射頻電子開(kāi)關(guān)進(jìn)行切換。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種北斗短報(bào)文全向收發(fā)用戶機(jī)終端，其特征在于，其中三組雙套無(wú)源天線中L頻點(diǎn)天線、L頻點(diǎn)功放是由兩套組成，通過(guò)射頻電子開(kāi)關(guān)進(jìn)行切換。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種北斗短報(bào)文全向收發(fā)用戶機(jī)終端，其特征在于，其中三組雙套無(wú)源天線中BlLl頻點(diǎn)天線、BlLl頻點(diǎn)低噪放是由兩套組成，通過(guò)射頻電子開(kāi)關(guān)進(jìn)行切換。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種北斗短報(bào)文全向收發(fā)用戶機(jī)終端，其特征在于，S頻點(diǎn)低噪放由3級(jí)放大組成。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種北斗短報(bào)文全向收發(fā)用戶機(jī)終端，其特征在于，BlLl低噪放是由2級(jí)放大組成。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種北斗短報(bào)文全向收發(fā)用戶機(jī)終端，其特征在于，主控MCU單元用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)當(dāng)前天線的S頻點(diǎn)信號(hào)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)當(dāng)前天線信號(hào)沒(méi)有或非常弱時(shí)，立刻切換到另外一套天線。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種北斗短報(bào)文全向收發(fā)用戶機(jī)終端，其特征在于，RDSS射頻通道、RDSS基帶電路和BlLl導(dǎo)航模塊復(fù)用。
11.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種北斗短報(bào)文全向收發(fā)用戶機(jī)終端，其特征在于，功放電路可采用5瓦功放、10瓦功放或30瓦功放電路。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的一種北斗短報(bào)文全向收發(fā)用戶機(jī)終端，其特征在于，功放電路優(yōu)先選擇10瓦功放方案。
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種北斗短報(bào)文全向收發(fā)用戶機(jī)終端，所述的用戶機(jī)終端包括兩套有源天線(含低噪放和功放)、射頻切換開(kāi)關(guān)、RDSS射頻通道、RDSS基帶處理電路、RNSS導(dǎo)航模塊以及主控MCU單元。本實(shí)用新型考慮在一些特殊場(chǎng)景(例如飛機(jī)的黑匣子、野外人員救生設(shè)備、特種行業(yè)應(yīng)用等)，旨在解決北斗用戶機(jī)的全向北斗衛(wèi)星信號(hào)的收發(fā)問(wèn)題。保證在立體全方位360度情況，北斗衛(wèi)星信號(hào)依然可以進(jìn)行收發(fā)，保證通信鏈路暢通。
【IPC分類】G01S19-17
【公開(kāi)號(hào)】CN204536557
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420682190
【發(fā)明人】汪兵, 王倫, 孫雅榮, 康彩虹
【申請(qǐng)人】北京九天利建信息技術(shù)有限公司
【公開(kāi)日】2015年8月5日
【申請(qǐng)日】2014年11月14日