专利名称：Gps信号转发装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及信号处理装置，更具体地说，涉及一种GPS信号转发装置。
背景技术：
GPS卫星发射两种频率的载波信号，即频率为1575.42MHz的L1载波和频率为1227.60HMz的L2载波，它们的频率分别是基本频率10.23MHz的154倍和120倍，它们的波长分别为19.03cm和24.42cm。在L1和L2上又分别调制着多种信号，这些信号主要有C/A代码C/A代码又被称为粗捕获码，它被调制在L1载波上，是1MHz的伪随机噪声码(PRN码)，其码长为1023位(周期为1ms)。由于每颗卫星的C/A代码都不一样，因此，我们经常用它们的PRN号来区分它们。C/A代码是普通用户用以测定测站到卫星间的距离的一种主要的信号。
P代码P代码又被称为精码，它被调制在L1和L2载波上，是10MHz的伪随机噪声码，其周期为七天。在实施AS时，P代码与W代码进行模二相加生成保密的Y代码，此时，一般用户无法利用P代码来进行导航定位。
GPS卫星围绕地球旋转的同时，不停向地面发送无线电导航电文(即GPS信号)，为了避免该信号对其它无线电通讯信号的影响，国际无线电管理委员会对GPS信号强度作了严格限制，加上大气云层等外在环境的影响，GPS信号到达地面的强度一般在-135dbW以下，其信号载波频率为1575.42MHz(L1载波，民用)，因此GPS信号不能像一般电磁波可以进入室内、地下室等场所，在车内或高架下其强度也不能满足使用要求。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述GPS设备在GPS信号盲区(如室内、车内等)无法使用或效果不佳的缺陷，提供一种GPS信号转发装置。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是构造一种GPS信号转发装置，包括用于接收GPS信号的信号接收模块、信号放大模块以及信号发射模块，所述信号放大模块的输入端和输出端分别与信号接收模块和信号发射模块连接，所述信号放大模块包括低噪声放大子模块和功率放大子模块，所述低噪声放大子模块的输入端与信号接收模块连接、输出端与功率放大子模块的输入端连接，所述功率放大子模块的输出端与信号发射模块连接。
在本实用新型所述的GPS信号转发装置中，所述信号接收模块包括中心频率约为1575.42MHz、最小频带宽度约为2MHz的有源天线。
在本实用新型所述的GPS信号转发装置中，还包括为该装置供电的电源电路。
在本实用新型所述的GPS信号转发装置中，所述低噪声放大子模块采用低噪声放大器TQ9121。
在本实用新型所述的GPS信号转发装置中，所述低噪声放大器TQ9121的输入端经由微带及第一电容连接信号接收子模块、输出端连接功率放大子模块。
在本实用新型所述的GPS信号转发装置中，所述功率放大子模块采用MSA0685。
在本实用新型所述的GPS信号转发装置中，所述MSA0685的输入端经由第二电容连接到低噪声放大子模块的输出端、输出端经由第三电容连接到所述信号发射模块。
在本实用新型所述的GPS信号转发装置中，所述信号发射模块包括平板天线。
本实用新型的GPS信号转发装置，通过将接收的GPS信号放大、转发，实现了在GPS信号盲区如室内、地下室、车内等处，正常使用全球定位设备。
下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中图1是本实用新型GPS信号转发装置的逻辑框图；图2是本实用新型GPS信号转发装置车用安装示意图；图3是本实用新型GPS信号转发装置的实施例的电路示意图；图4是图3中的低噪声放大子模块的电路示意图；图5是图3中的功率放大子模块的电路示意图。
具体实施方式
如图1所示，是本实用新型GPS信号转发装置的逻辑框图。信号接收模块11用于接收GPS信号，在本实施例中，信号接收模块11只接收GPS信号中的L1C/A码；信号放大器12用于将信号接收模块11接收的信号放大后通过信号发射模块13发射出去。其中，信号接收模块11与信号放大模块12的输入端连接，信号发射模块13与信号放大模块12的输出端连接。信号接收模块11通常安装于室外、车外(图2为安装示意图)等容易接收到GPS信号的位置；而信号发射模块13则安装于室内、车内等使用全球定位设备的空间；信号放大模块12既可位于信号发射模块端，也可位于信号接收模块端，并通过通信线与另一端连接。
信号接收模块11接收射频并将射频转换为电信号，然后将电信号传输到信号放大模块12处理。信号放大模块12包括低噪声放大子模块18和功率放大子模块19，其中低噪声放大子模块18的输入端与信号接收模块11连接，其输出端与功率放大子模块19的输入端连接。
图3示出了本实用新型的GPS信号转发装置的一个实施例的电路示意图。在本实施例中，电源部分25采用7805三端稳压IC，电路简单，成本低，可用7-15V直流输入。
在本实施例中，信号接收模块11的电路22采用Micro Sky-master的5V有源天线，其中心频率为1575.42MHz，最小频带宽度为2MHz，它的特点是简单、坚固、体积小。信号接收模块11也可选用其他中心频率约为1575MHz的接收天线，以接收GPS信号中的L1 C/A码。当然，信号接收模块11还可选用其他类型天线，以接收所有的GPS信号。
低噪声放大子模块18将很大程度影响到整个装置的性能，在本实施例中，低噪声放大子模块18采用TriQuint公司的TQ9121低噪声放大器。TQ9121的噪声系数为1.5dB，标称增益14dB，一片芯片即可满足要求。在本实施例中，功率放大子模块19选用采用HP公司的MSA0685，它的特点是增益高(13.8db@1.575GHz)，噪声系数小，电源电压低外围电路简单。
在本实施中，信号发射模块13采用定向平板天线，双极化方式，中心频率1575.42MHz，尺寸22mm×22mm，体积小，安装方便。
如图4所示，是图3中的低噪声放大电路的连接示意图。在本实施例中，TQ9121的四个引脚接地，两个引脚接高电平Vdd2，一个引脚经由微带T1、T2及第一电容(见图3)连接到信号接收模块11的有源天线，一个引脚连接到功率放大子模块19的输入端。由于微带输入匹配的复杂性，以及1.575GHz频率下微波电感的适用性，在本实施例中，使用微波电感实现输入匹配。输入匹配的电感网络和电感参数用ADS优化得到。例如，微带T1、T2的参数可以为T1 W＝2.08512mm，L＝12.7706mm；T2 W＝1.04589mm，L＝5.85184mm。在1.575GHz的频率下，T1的阻抗为57.2欧姆，电长度为36.0度；T2的阻抗为82.7欧姆，电长度为16.2度。
如图5所示，为图3中的功率放大子模块19部分的电路示意图。MSA0685的两电源端接地，其输入端经由第二电容与低噪声放大子模块18的输出端连接，其输出端经由第三电容连接到信号发射模块13的平板天线，其输出端还经由电感和电阻连接到电源。
当然，本实用新型中的低噪声放大子模块18及功率放大子模块19并不限于图3-4中的电路，还可以采用具有类似功能的其他电路。只要可以实现GPS信号的放大即可。
权利要求1.一种GPS信号转发装置，其特征在于，包括用于接收GPS信号的信号接收模块、信号放大模块以及信号发射模块，所述信号放大模块的输入端和输出端分别与信号接收模块和信号发射模块连接，所述信号放大模块包括低噪声放大子模块和功率放大子模块，所述低噪声放大子模块的输入端与信号接收模块连接、输出端与功率放大子模块的输入端连接，所述功率放大子模块的输出端与信号发射模块连接。
2.根据权利要求1所述的GPS信号转发装置，其特征在于，所述信号接收模块包括中心频率约为1575.42MHz、最小频带宽度约为2MHz的有源天线。
3.根据权利要求1所述的GPS信号转发装置，其特征在于，还包括为该装置供电的电源电路。
4.根据权利要求1所述的GPS信号转发装置，其特征在于，所述低噪声放大子模块采用低噪声放大器TQ9121。
5.根据权利要求4所述的GPS信号转发装置，其特征在于，所述低噪声放大器TQ9121的输入端经由微带及第一电容连接信号接收子模块、输出端连接功率放大子模块。
6.根据权利要求1所述的GPS信号转发装置，其特征在于，所述功率放大子模块采用MSA0685。
7.根据权利要求6所述的GPS信号转发装置，其特征在于，所述MSA0685的输入端经由第二电容连接到低噪声放大子模块的输出端、输出端经由第三电容连接到所述信号发射模块。
8.根据权利要求1所述的GPS信号转发装置，其特征在于，所述信号发射模块包括平板天线。
专利摘要本实用新型涉及一种GPS信号转发装置，包括用于接收GPS信号的信号接收模块、信号放大模块以及信号发射模块，所述信号放大模块的输入端和输出端分别与信号接收模块和信号发射模块连接，所述信号放大模块包括低噪声放大子模块和功率放大子模块，所述低噪声放大子模块的输入端与信号接收模块连接、输出端与功率放大子模块的输入端连接，所述功率放大子模块的输出端与信号发射模块连接。本实用新型的GPS信号转发装置，通过将接收的GPS信号放大、转发，实现了在GPS信号盲区如室内、地下室、车内等处，正常使用全球定位设备。
文档编号G01S19/35GK2824061SQ20052006347
公开日2006年10月4日 申请日期2005年8月17日 优先权日2005年8月17日
发明者李荣森, 高鹏程 申请人:深圳市融进科技有限公司, 香港科峰有限公司