Vsat系统小站的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种VSAT系统小站。VSAT系统小站包括调制解调器、收发机、传输线和天线。在调制解调器上设有第一接口，收发机上设有第二接口，第一接口与第二接口通过传输线连接来发送和接收调制解调器与收发机交互通讯的中频信号。同时在调制解调器和收发机中均设有多个滤波器，是发送的中频信号与接收的中频信号发生分离，也即中频信号的发送与接收均可以同一传输线中传输，且互不影响。由于中频信号的接收和发送均可在同一传输线中传输方便了VSAT系统小站的安装以及调试，同时也降低了安装成本。
【专利说明】
VSAT系统小站
技术领域
[0001 ]本实用新型涉及卫星通信技术领域，特别是涉及VSAT系统小站。
【背景技术】
[0002]近年来，甚小口径卫星终端站(Very Small Aperture Terminal，VSAT)也称为卫星小数据站(小站)或个人地球站(PES)，卫星通信技术发展迅速，由于其具有灵活性强、可靠性高、使用方便及小站可直接装在用户端等特点，利用VSAT用户数据终端可直接和计算机联网，完成数据传递、文件交换、图像传输等通信任务，从而摆脱了远距离通信地面中继站的问题。VSAT卫星通信系统由主站、通信卫星转发器及小站组成，小站包括天线、收发机以及调制解调器。
[0003]传统的收发机与调制解调器之间有两个通讯接口，接口之间一般采用两根传输线连接，一根连接收发信机Tx与调制解调器Tx，用于传输中频发射信号；另一根连接收发机Rx与调制解调器Rx，用于传输中频信号。使用两根传输线连接，这会增加系统的复杂度以及安装调试难度。随着目前小站集成度的提高，传统的收发机和调制解调器之间的接口不能实现很多更复杂的命令和控制协议，例如读取收发机的工作状态和健康状况，调整收发机的极化状态等等。
【实用新型内容】
[0004]基于此，有必要针对上述问题，提供可在同一根传输线中传输发送和接收中频信号且便于安装调试、成本低的VSAT系统小站。
[0005]—种VSAT系统小站，包括调制解调器、收发机、传输线和天线;所述调制解调器上设有第一接口，所述收发机上设有第二接口，所述第一接口与所述第二接口通过所述传输线连接，用于收发所述调制解调器与所述收发机交互通讯的中频信号；
[0006]所述调制解调器包括调制单元、第一滤波器、解调单元、第二滤波器和直流电源；所述收发机包括上变频单元、第三滤波器、下变频单元和第四滤波器；
[0007]所述直流电源为所述调制解调器和所述收发机供电；
[0008]所述调制单元用于将接收的基带信号调制转换为中频信号，并将中频信号经所述第一滤波器、传输线传输至所述收发机；中频信号经所述第三滤波器、上变频单元上变频成射频信号通过所述天线发射；
[0009]所述收发机通过所述天线接收射频信号，所述下变频单元将射频信号下变频成中频信号；中频信号经所述第四滤波器、传输线传输至所述调制解调器；中频信号经所述第二滤波器、解调单元解调转换为基带信号;其中，
[0010]所述第一滤波器与第三滤波器允许中频信号通过的频率范围相同；所述第二滤波器与第四滤波器允许中频信号通过的频率范围相同；且所述第一滤波器与第二滤波器允许中频信号通过的频率范围互不相同。
[0011]在其中一个实施例中，所述第一滤波器、第二滤波器、第三滤波器和第四滤波器均为带通滤波器，且所述带通滤波器的带宽为500兆赫兹。
[0012]在其中一个实施例中，所述第一滤波器允许中频信号通过的最低频率是所述第二滤波器允许中频信号通过的最高频率的2倍以上。
[0013]在其中一个实施例中，所述第二滤波器允许中频信号通过的最低频率是所述第一滤波器允许中频信号通过的最高频率的2倍以上。
[0014]在其中一个实施例中，所述中频信号的频率范围为L波段;所述射频信号的频率范围为Ku或者Ka波段。
[0015]在其中一个实施例中，所述调制解调器还包括控制器和第五滤波器，所述控制器用于向所述收发机发送控制信号；
[0016]所述控制信号经所述第五滤波器、传输线传输至所述收发机；
[0017]所述收发机包括第六滤波器，所述第六滤波器用于滤除所述收发机反馈给所述调制解调器的状态信号;所述状态信号经所述第六滤波器、传输线传输至所述调制解调器。
[0018]在其中一个实施例中，所述第五滤波器、第六滤波器均为带通滤波器，且通带的频率范围为10兆赫兹?12.5兆赫兹。
[0019]在其中一个实施例中，所述调制解调器还包括第一隔直器，所述第一隔直器包括第一电容和第一电感;所述第一电容的一端与所述第五滤波器连接，所述第一电容的另一端分别与所述传输线、第一电感的一端连接，所述第一电感的另一端与所述直流电源连接。
[0020]在其中一个实施例中，所述收发机还包括第二隔直器，所述第二隔直器包括第二电容和第二电感;所述第二电容的一端与所述第六滤波器连接，所述第二电容的另一端分别与所述传输线、第二电感的一端连接，所述第二电感的另一端与所述收发机的供电端连接。
[0021]在其中一个实施例中，所述第一接口、第二接口均为F口同轴接口；所述传输线为同轴电缆。
[0022]上述VSAT系统小站，在调制解调器上设有第一接口，收发机上设有第二接口，第一接口与第二接口通过传输线连接来发送和接收调制解调器与收发机交互通讯的中频信号。同时在调制解调器和收发机中均设有多个滤波器，是发送的中频信号与接收的中频信号发生分离，也即中频信号的发送与接收均可以同一传输线中传输，且互不影响。由于中频信号的接收和发送均可在同一传输线中传输方便了 VSAT系统小站的安装以及调试，同时也降低了安装成本。
【附图说明】
[0023]图1为VSAT系统小站构成图；
[0024]图2为单接口收发机与调制解调器之间的连接图；
[0025]图3为调制解调器以及收发机内部分离收发信号的示意图；
[0026]图4为单接口收发机收发信号传输的信号的示意图。
【具体实施方式】
[0027]为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。
[0028]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本实用新型。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0029]甚小口径卫星终端站(Very Small Aperture Terminal，VSAT)，在网络中，通常有一个主站和成百上千的小站，VSAT系统小站一般是指天线口径小于2.4米，设备紧凑、全固态化、功耗小、价格低廉的小型卫星通信地球站。目前VSAT网络主要工作在C频段(4?8GHz)、Ku频段(12?18GHz)和Ka波段(27?40GHz)。
[0030]如图1所述的为VSAT系统小站，包括调制解调器100、收发机200、传输线300和天线400。调制解调器100用于接收来自室内单元中网络终端的基带信号；收发机200用于接收来自卫星的射频信号。参考图2，调制解调器100上设有第一接口 110，收发机200上设有第二接口210，第一接口 110与第二接口210通过传输线300连接，用于发送和接收调制解调器100与收发机200交互通讯的中频信号(Intermediate Frequency，IF)。其中，中频信号的频率范围为L波段(O?2GHz)。第一接口 110、第二接口 210均为F 口同轴接口；传输线300为同轴电缆传输线。
[0031]如图3所示的为调制解调器100以及收发机200内部分离收发信号结构示意图，其中调制解调器100包括调制单元120、第一滤波器130、解调单元140、第二滤波器150和直流电源160。收发机200包括上变频单元210、第三滤波器220、下变频单元230和第四滤波器240;直流电源160为调制解调器100供电，同时通过传输线300给收发机200供电。
[0032]调制单元120用于将接收来自网络终端的基带信号调制转换为中频信号。并将中频信号经第一滤波器130滤波处理，处理后的中频信号通过传输线300传输至收发机200的第三滤波器220。中频信号经第三滤波器220滤波后再由上变频单元210将中频信号上变频成为射频信号通过天线400发射出去。其中，射频信号的频率范围为Ku或者Ka波段，在本实施例中，射频信号的频率范围为Ka波段。
[0033]收发机200通过天线400接收来卫星的射频信号，通过下变频单元230将射频信号下变频成中频信号；中频信号经第四滤波器240滤波处理，经滤波处理的中频信号经传输线300传输至调制解调器100的第二滤波器150处理;经第二滤波器150处理后的中频信号经解调单元140将中频信号解调转换为基带信号，变为网络终端可识别的信号。在本实施例中，收发机200通过天线400接收来卫星的射频信号，该射频信号的频率范围为Ku波段。
[0034]其中，第一滤波器130、第三滤波器220允许中频信号通过的频率范围相同；第二滤波器150、第四滤波器240允许中频信号通过的频率范围相同；且第一滤波器130与第二滤波器150允许中频信号通过的频率范围互不相同，也就是说第一滤波器130与第二滤波器150允许中频信号通过的频率范围没有重叠的部分。第一滤波器130、第二滤波器150、第三滤波器220和第四滤波器240均为带通滤波器，且带通滤波器的带宽为500兆赫兹。由于第一滤波器130、第二滤波器150的带通频率范围不相同，也就是没有重叠的部分，在传输的过程中，可以使发送(Tx)的中频信号与接收(Rx)的中频信号分离，其中频信号即可在同一传输线300中传输。
[0035]第一滤波器130允许中频信号通过的最低频率是第二滤波器150允许中频信号通过的最高频率的2倍以上。在本实施例中，参考图4，第一滤波器130的通带频率范围为1850MHz?2350MHz，也即发送(Tx)的中频信号频率为1850MHz?2350MHz;第二滤波器150的通带频率范围为350MHz?850MHz，也即接收(Rx)的中频信号频率为350MHz?850MHz。在其他实施例中，第一滤波器130允许中频信号通过的最低频率还可以为第二滤波器150允许中频信号通过的最高频率的2。其频率范围的设置可根据具体的实际需求来改变，
[0036]在其他实施例中，若第一滤波器130的最低频率与第二滤波器150的最高频率相差不大，比较接近，则要求滤波器的阻带抑制性能要好，一般大于70dB，例如，对应第一滤波器的通带频率范围为1850?2350MHz，第二滤波器的通带频率范围为1050?1550MHz，则要求第一滤波器在频率范围为1050?1550MHz处的信号抑制大于70dB以上。当然，可根据实际需求设定第一滤波器、第二滤波器允许中频信号通过的频率范围，并不限于上述频率范围。
[0037]在另一实施例中，第二滤波器150允许中频信号通过的最低频率是第一滤波器130允许中频信号通过的最高频率的2倍以上。也可以理解为，第一滤波器130的通带频率范围为350MHz?850MHz，也即发送(Tx)的中频信号频率为350MHz?850MHz;第二滤波器150的通带频率范围为1850MHz?2350MHz，也即接收(Rx)的中频信号频率为350MHz?850MHz。
[0038]通过设定第一滤波器130、第二滤波器150、第三滤波器220和第四滤波器240的允许中频信号通过的频率范围(带通频率范围)，可以有效的分离发送和接收的中频信号，使得中频信号可以在同一传输线300中传输，方便VSAT系统小站的安装以及调试，降低安装成本。
[0039]调制解调器100还包括控制器170和第五滤波器180，控制器170控制用于向收发机200发送控制信号;控制信号经第五滤波器180、传输线300传输至收发机200。控制信号是调制解调器100向收发机200输出的命令，具体包括:改变收发机200的极化状态、调整收发机200功率放大的频率、改变收发机200收发的频段(Ku波段或者Ka波段)、升级收发机200固件等等。
[0040]收发机200还包括第六滤波器250，第六滤波器250用于滤除收发机200反馈给调制解调器100的状态信号;状态信号经第六滤波器250、传输线300传输至调制解调器100。
[0041]状态信号是收发机200反馈给调制解调器100的信号，包括收发机200健康诊断信息;收发机200工作状态(工作温度、工作电压、工作电流等)、收发机200温湿度等等。
[0042]第五滤波器180、第六滤波器250均为带通滤波器，且通带的频率范围为10兆赫兹?12.5兆赫兹。在本实施例中，第五滤波器180、第六滤波器250可使频率为1MHz的控制信号和状态信号通过，也即控制信号和状态信号通过第五滤波器180、第六滤波器250滤波处理后，可以通过传输线300在调制解调器100与收发机200之间传输信号进行通讯。通过控制信号和状态信号能够方便的控制收发机200工作状态并能快速诊断收发机200故障。
[0043]调制解调器100还包括第一隔直器190，第一隔直器190包括第一电容Cl和第一电感LI。第一电容Cl的一端与第五滤波器180连接，第一电容Cl的另一端与第一电感LI的一端连接，第一电感Cl的另一端与直流电源160连接。
[0044]收发机200还包括第一隔直器250，第二隔直器250包括第二电容C2和第二电感L2;第二电容C2的一端与第六滤波器250连接，第二电容C2的另一端与第二电感L2的一端连接，第二电感L2的另一端与收发机200的供电端连接。
[0045]直流电源160为调制解调器100供电，同时通过第一隔直器、传输线300、第二隔直器传输给收发机200，同时为收发机200提供电源。
[0046]上述VSAT系统小站，在调制解调器100上设有第一接口110，收发机200上设有第二接口 210，第一接口 110与第二接口 210通过传输线300连接来发送和接收调制解调器100与收发机200交互通讯的中频信号，所有中频信号的发送和接收、调制解调器100发出的控制信号，收发机200反馈的状态信号以及直流电源160都通过一根线缆传输能够方便VSAT系统小站的安装以及调试，降低安装成本;并且通过控制信号/状态信号能够方便的控制收发机200工作状态并能快速诊断收发机200故障。
[0047]同时，上述调制解调器100与收发机200之间的单接口通讯的方式并不限于卫星通讯领域，还可以应用在二次变频接收机上。
[0048]以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
[0049]以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【主权项】
1.一种VSAT系统小站，包括调制解调器、收发机、传输线和天线;其特征在于，所述调制解调器上设有第一接口，所述收发机上设有第二接口，所述第一接口与所述第二接口通过所述传输线连接，用于收发所述调制解调器与所述收发机交互通讯的中频信号； 所述调制解调器包括调制单元、第一滤波器、解调单元、第二滤波器和直流电源;所述收发机包括上变频单元、第三滤波器、下变频单元和第四滤波器； 所述直流电源为所述调制解调器和所述收发机供电； 所述调制单元用于将接收的基带信号调制转换为中频信号，并将中频信号经所述第一滤波器、传输线传输至所述收发机；中频信号经所述第三滤波器、上变频单元上变频成射频信号通过所述天线发射； 所述收发机通过所述天线接收射频信号，所述下变频单元将射频信号下变频成中频信号；中频信号经所述第四滤波器、传输线传输至所述调制解调器；中频信号经所述第二滤波器、解调单元解调转换为基带信号;其中， 所述第一滤波器与第三滤波器允许中频信号通过的频率范围相同；所述第二滤波器与第四滤波器允许中频信号通过的频率范围相同；且所述第一滤波器与第二滤波器允许中频信号通过的频率范围互不相同。2.根据权利要求1所述的VSAT系统小站，其特征在于，所述第一滤波器、第二滤波器、第三滤波器和第四滤波器均为带通滤波器，且所述带通滤波器的带宽为500兆赫兹。3.根据权利要求2所述的VSAT系统小站，其特征在于，所述第一滤波器允许中频信号通过的最低频率是所述第二滤波器允许中频信号通过的最高频率的2倍以上。4.根据权利要求2所述的VSAT系统小站，其特征在于，所述第二滤波器允许中频信号通过的最高频率是所述第一滤波器允许中频信号通过的最高频率的2倍以上。5.根据权利要求1所述的VSAT系统小站，其特征在于，所述中频信号的频率范围为L波段;所述射频信号的频率范围为Ku或者Ka波段。6.根据权利要求1所述的VSAT系统小站，其特征在于，所述调制解调器还包括控制器和第五滤波器，所述控制器用于向所述收发机发送控制信号； 所述控制信号经所述第五滤波器、传输线传输至所述收发机； 所述收发机包括第六滤波器，所述第六滤波器用于滤除所述收发机反馈给所述调制解调器的状态信号;所述状态信号经所述第六滤波器、传输线传输至所述调制解调器。7.根据权利要求6所述的VSAT系统小站，其特征在于，所述第五滤波器、第六滤波器均为带通滤波器，且通带的频率范围为10兆赫兹?12.5兆赫兹。8.根据权利要求6所述的VSAT系统小站，其特征在于，所述调制解调器还包括第一隔直器，所述第一隔直器包括第一电容和第一电感;所述第一电容的一端与所述第五滤波器连接，所述第一电容的另一端分别与所述传输线、第一电感的一端连接，所述第一电感的另一端与所述直流电源连接。9.根据权利要求6所述的VSAT系统小站，其特征在于，所述收发机还包括第二隔直器，所述第二隔直器包括第二电容和第二电感;所述第二电容的一端与所述第六滤波器连接，所述第二电容的另一端分别与所述传输线、第二电感的一端连接，所述第二电感的另一端与所述收发机的供电端连接。10.根据权利要求1所述的VSAT系统小站，其特征在于，所述第一接口、第二接口均为F口同轴接口；所述传输线为同轴电缆。
【文档编号】H04B7/185GK205725755SQ201620578935
【公开日】2016年11月23日
【申请日】2016年6月14日
【发明人】毕小斌, 姚建可, 丁庆
【申请人】深圳市华讯星通讯有限公司