专利名称：一种多频卫星信号转发设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及信号转发领域，尤其涉及一种多频卫星信号转发设备。
背景技术：
目前，全球范围内有GPS、格洛纳斯、北斗、伽利略四个导航定位系统，随着卫星导航定位事业的迅速发展，对定位精度提出了越来越高的要求，导航设备普遍采用了多系统组合导航定位技术以提高精度和稳定度，这就要求导航设备要能同时接收和处理多个频率的卫星信号，同时在导航设备的测试、维修、生产调试等诸多应用场景，都依赖多频卫星信号的覆盖，而在某些使用区域比较密集的建筑物群、浓密的森林区、室内、地下建筑等区域，由于存在遮挡和屏蔽致使接收信号微弱甚至完全没有信号，这就需要信号转发设备，并要求转发设备能转发同一卫星导航系统的多个频率的卫星信号或者能同时转发多个卫星导航系统的多个频率的卫星信号。现有的卫星信号转发设备一般都是单频信号转发设备，而且增益较低，一般只能覆盖范围为半径30m的区域。如果需要同时转发多个卫星导航系统的信号和覆盖更大的范围，就要多套转发设备同时工作还要加中继放大器配合，既增加成本也比较占用空间，与目前设备小型化的趋势不相符。
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的缺陷，提供一种成本低、空间小的多频卫星信号转发设备。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:构造一种多频卫星信号转发设备，包括:用于接收多个频率的卫星信号的多频有源接收天线；与所述多频有源接收天线通过电缆连接，且用于对所接收的卫星信号进行滤波、放大、转发处理的转发主机；与所述转发主机通过电缆连接，且用于发射处理后的卫星信号的多频发射天线。在本实用新型所述的多频卫星信号转发设备中，所述转发主机包括外壳及设置在外壳内且依次连接的第一低噪放大模块、衰减模块和第二低噪放大模块。在本实用新型所述的多频卫星信号转发设备中，所述衰减模块为增益可调的衰减模块。在本实用新型所述的多频卫星信号转发设备中，所述第一低噪放大模块包括:第一低噪放大器、第二低噪放大器、第一宽带滤波器、第一功率放大器、第一窄带滤波器、第二功率放大器和第三功率放大器，其中，所述第一低噪放大器、第二低噪放大器级联设置，且所述第一低噪放大器的输入端通过电缆连接所述多频有源接收天线，所述第二低噪放大器的输出端分别接所述第一宽带滤波器的输入端和所述第一窄带滤波器的输入端，所述第一宽带滤波器的输出端连接所述第一功率放大器的输入端，所述第一窄带滤波器的输出端连接所述第二功率放大器的输入端，所述第二功率放大器的输出端连接所述第三功率放大器的输入端，所述第一功率放大器的输出端与所述第三功率放大器的输出端一并接所述衰减模块的输入端。在本实用新型所述的多频卫星信号转发设备中，所述第一低噪放大模块还包括第二宽带滤波器和第二窄带滤波器，其中，所述第二宽带滤波器连接在所述第一功率放大器的输出端和所述衰减模块的输入端之间，所述第二窄带滤波器连接在所述第二功率放大器的输出端和所述第三功率放大器的输入端之间。在本实用新型所述的多频卫星信号转发设备中，所述第二低噪放大模块包括:第三低噪放大器、第四低噪放大器、第三宽带滤波器、第四功率放大器、第三窄带滤波器、第五功率放大器和第六功率放大器，其中，所述第三低噪放大器、第四低噪放大器级联设置，且所述第三低噪放大器的输入端连接所述衰减模块的输出端，所述第四低噪放大器的输出端分别接所述第三宽带滤波器的输入端和所述第三窄带滤波器的输入端，所述第三宽带滤波器的输出端连接所述第四功率放大器的输入端，所述第三窄带滤波器的输出端连接所述第五功率放大器的输入端，所述第五功率放大器的输出端连接所述第六功率放大器的输入端，所述第四功率放大器的输出端与所述第六功率放大器的输出端一并通过电缆接所述多频发射天线。在本实用新型所述的多频卫星信号转发设备中，所述第二低噪放大模块还包括第四宽带滤波器和第四窄带滤波器，其中，所述第四宽带滤波器的输入端连接所述第四功率放大器的输出端，所述第四宽带滤波器的输出端通过电缆连接所述多频发射天线，所述第四窄带滤波器连接在所述第五功率放大器的输出端和所述第六功率放大器的输入端之间。在本实用新型所述的多频卫星信号转发设备中，所述转发主机还包括:用于接入交流市电的电源接口 ；分别连接于所述电源接口、所述第一低噪放大模块、衰减模块和第二低噪放大模块，且用于将交流市电转换成直流电且为所述第一低噪放大模块、衰减模块和第二低噪放大模块供电的电源模块。在本实用新型所述的多频卫星信号转发设备中，所述外壳包括前面板和后面板，所述前面板上设置有信号输入接口、信号输出接口及用于调节增益的调节按钮；所述电源接口设置在所述后面板上。在本实用新型所述的多频卫星信号转发设备中，所述信号输入接口、信号输出接口为N型接口。实施本实用新型的技术方案，该多频卫星信号转发设备适用于多卫星导航系统组合导航的发展趋势，且成本低、体积小，且增益高、信号覆盖范围大。
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是本实用新型多频卫星信号转发设备实施例一的示意图；图2是本实用新型多频卫星信号转发设备的转发主机的逻辑图；图3是本实用新型多频卫星信号转发设备的转发主机的结构示意图。
具体实施方式
图1是本实用新型多频卫星信号转发设备实施例一的示意图，该多频卫星信号转发设备包括多频有源接收天线(以下简称接收天线)、转发主机和多频发射天线(以下简称发射天线)，其中，转发主机分别与接收天线和发射天线通过电缆连接，而且，接收天线用于接收多个频率的卫星信号，该多个频率的卫星信号可以是同一个卫星导航系统的多个频率的卫星信号，也可以是多个卫星导航系统(包括GPS、格洛纳斯、北斗、伽利略)的多个频率的卫星信号，所接收的多频卫星信号通过电缆传输至转发主机，该转发主机对所接收的卫星信号进行滤波、放大、转发处理，然后通过电缆将处理后的卫星信号传输至发射天线，该发射天线将处理后的卫星信号发射至移动终端。该实施例的多频卫星信号转发设备的应用场景可为接收机产品的测试和信号的室内覆盖，接收机产品的测试例如包括:导航产品生产线，手机(含导航功能)生产线，实验室，科研院校等需要对卫星导航类产品进行测试，产品性能验证等应用环境；信号的室内覆盖例如包括:航空制造、航空维修、实验室、大厦停车场、导航产品卖场、室内演示厅等，这些应用环境都能依赖多频信号转发系统方便的实现信号覆盖。而且，该实施例的多频卫星信号转发设备适用于多卫星导航系统组合导航的发展趋势，成本低、体积小，且增益高、信号覆盖范围大。图2是本实用新型多频卫星信号转发设备的转发主机的逻辑图，该转发主机包括依次相连的第一低噪放大模块10、衰减模块20和第二低噪放大模块30。在第一低噪放大模块10中，低噪放大器L1、低噪放大器L2级联设置，低噪放大器LI的输入端连接信号输入接口 RFin，而信号输入接口 RFin通过电缆连接收天线，低噪放大器L2的输出端分别接宽带滤波器Fl的输入端和窄带滤波器F3的输入端，宽带滤波器Fl的输出端连接功率放大器L3的输入端，功率放大器L3的输出端接宽带滤波器F2的输入端。窄带滤波器的输出端F3连接功率放大器L4的输入端，功率放大器L4的输出端连接窄带滤波器F4的输入端，窄带滤波器F4的输出端接功率放大器L5的输入端。宽带滤波器F2的输出端与功率放大器F5的输出端一并接衰减模块20的输入端。关于该第一低噪放大模块10，所接收的卫星信号首先经级联设置的低噪放大器L1、低噪放大器L2进行放大,该低噪放大器L1、L2选用噪声系数小、稳定型号的放大器,而整个转发主机的噪声系统主要取决于低噪放大器L1、低噪放大器级L2这两级放大器，其级联设置能达到降低转发主机的噪声系数的目的。然后，所接收的多频卫星信号分路进行滤波、放大处理，然后再合路。其中，第一条支路采用宽带滤波器F1、F2，带内包括BD2-B1 (北斗2代)、GPS、GL0NASS (格洛纳斯)频段，该频段集中在1555M 1615M之间，宽带滤波器F1、F2的带外抑制:1475M:20dB、1675M:20dB。第二条支路采用窄带滤波器F3、F4，带内只包括BDl (北斗I代)频段，该频段在2482M 2502M之间，窄带滤波器F3、F4的带外抑制:2392M:20dB、2592M:20dB。此处应当说明的是，宽带滤波器F2和窄带滤波器F4主要用于在经功率放大器L3、功率放大器L4放大后,抑制其它频段的信号也会被该功率放大器L3、L4放大，从而避免对后面的信号解调设备会有干扰。在信号频谱比较简单的区域，可省去该宽带滤波器F2和窄带滤波器F4。另外，功率放大器L3、L4、L5均采用高增益低电流的放大器，这样能提高转发主机的增益。关于衰减模块20，优选增益可调的衰减模块，这样，卫星信号经有源多频接收天线和第一低噪放大模块10放大后功率较大，中间经增益可调的衰减模块20，既能实现系统增益可调功能，又能降低第二低噪放大模块30的输入功率，这样设计既保证增益不被压缩、不自激，又保证转发主机的稳定性。在第二低噪放大模块30中，低噪放大器L6、低噪放大器L7级联设置，且低噪放大器L6的输入端连接衰减模块20的输出端，低噪放大器L7的输出端分别接宽带滤波器F5的输入端和窄带滤波器F7的输入端，宽带滤波器F5的输出端连接功率放大器L8的输入端，功率放大器L8的输出端接宽带滤波器F6的输入端。窄带滤波器F7的输出端连接功率放大器L9的输入端，功率放大器L9的输出端连接窄带滤波器F8的输入端，窄带滤波器F8的输出端接功率放大器LlO的输入端,宽带滤波器F6的输出端与功率放大器LlO的输出端一并接信号输出接口 RFout，而信号输出接口 RFout通过电缆接所述发射天线。该第二低噪放大模块30主要用于高的输出IdB压缩点和高的三阶互调性能，这样可以保证信号不被压缩，而且不被非线性信号影响。其中，低噪放大器L6、L7这两级也采用低噪声、高稳定性的放大器，而功率放大器L8、L9、LIO均采用PI dB高的放大器、这样既能满足转发主机的高增益要求又能保证转发主机的稳定性。最后还应当说明的是，信号输入接口 RFin、信号输出接口 RFout优选为N型接口。另外，在转发主机中，根据实际情况，某些元器件可以省略或增加，比如信号强度较好的情况下，可以减少功率放大器的数量；在信号频谱比较复杂的区域，可以再多加滤波器提高带外抑制度。图3是本实用新型多频卫星信号转发设备的转发主机的结构示意图，该转发主机包括外壳及设置在外壳内的低噪放大模块、衰减模块、第二低噪放大模块和电源模块，该衰减模块为增益可调的衰减模块。其中，外壳包括前面板、后面板和固定板，前面板上设置有信号输入接口 RFin、信号输出接口 RFout、用于调节增益的调节按钮、电源开关；后面板上设置有电源接口。低噪放大模块、衰减模块、第二低噪放大模块和电源模块设置在固定板上，而且，低噪放大模块、衰减模块、第二低噪放大模块依次连接在信号输入接口 RFin、信号输出接口 RFout之间，电源模块连接于电源接口，且用于将交流市电转换成直流电且为所述低噪放大模块、衰减模块和第二低噪放大模块供电的电源模块。以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的权利要求范围之内。
权利要求1.一种多频卫星信号转发设备，其特征在于，包括: 用于接收多个频率的卫星信号的多频有源接收天线； 与所述多频有源接收天线通过电缆连接，且用于对所接收的卫星信号进行滤波、放大、转发处理的转发主机； 与所述转发主机通过电缆连接，且用于发射处理后的卫星信号的多频发射天线。
2.根据权利要求1所述的多频卫星信号转发设备，其特征在于，所述转发主机包括外壳及设置在外壳内且依次连接的第一低噪放大模块、衰减模块和第二低噪放大模块。
3.根据权利要求2所述的多频卫星信号转发设备，其特征在于，所述衰减模块为增益可调的衰减模块。
4.根据权利要求2或3所述的多频卫星信号转发设备，其特征在于，所述第一低噪放大模块包括:第一低噪放大器、第二低噪放大器、第一宽带滤波器、第一功率放大器、第一窄带滤波器、第二功率放大器和第三功率放大器，其中，所述第一低噪放大器、第二低噪放大器级联设置，且所述第一低噪放大器的输入端通过电缆连接所述多频有源接收天线，所述第二低噪放大器的输出端分别接所述第一宽带滤波器的输入端和所述第一窄带滤波器的输入端，所述第一宽带滤波器的输出端连接所述第一功率放大器的输入端，所述第一窄带滤波器的输出端连接所述第二功率放大器的输入端，所述第二功率放大器的输出端连接所述第三功率放大器的输入端，所述第一功率放大器的输出端与所述第三功率放大器的输出端一并接所述衰减模块的输入端。
5.根据权利要求4所述的多频卫星信号转发设备，其特征在于，所述第一低噪放大模块还包括第二宽带滤波器和第二窄带滤波器，其中，所述第二宽带滤波器连接在所述第一功率放大器的输出端和所述衰减模块的输入端之间，所述第二窄带滤波器连接在所述第二功率放大器的输出端和所述第三功率放大器的输入端之间。
6.根据权利要求4所述的多频卫星信号转发设备，其特征在于，所述第二低噪放大模块包括:第三低噪放大器、第四低噪放大器、第三宽带滤波器、第四功率放大器、第三窄带滤波器、第五功率放大器和第六功率放大器，其中，所述第三低噪放大器、第四低噪放大器级联设置，且所述第三低噪放大器的输入端连接所述衰减模块的输出端，所述第四低噪放大器的输出端分别接所述第三宽带滤波器的输入端和所述第三窄带滤波器的输入端，所述第三宽带滤波器的输出端连接所述第四功率放大器的输入端，所述第三窄带滤波器的输出端连接所述第五功率放大器的输入端，所述第五功率放大器的输出端连接所述第六功率放大器的输入端，所述第四功率放大器的输出端与所述第六功率放大器的输出端一并通过电缆接所述多频发射天线。
7.根据权利要求6所述的多频卫星信号转发设备，其特征在在于，所述第二低噪放大模块还包括第四宽带滤波器和第四窄带滤波器，其中，所述第四宽带滤波器的输入端连接所述第四功率放大器的输出端，所述第四宽带滤波器的输出端通过电缆连接所述多频发射天线，所述第四窄带滤波器连接在所述第五功率放大器的输出端和所述第六功率放大器的输入端之间。
8.根据权利要求3所述的多频卫星信号转发设备，其特征在在于，所述转发主机还包括: 用于接入交流市电的电源接口；分别连接于所述电源接口、所述第一低噪放大模块、衰减模块和第二低噪放大模块，且用于将交流市电转换成直流电且为所述第一低噪放大模块、衰减模块和第二低噪放大模块供电的电源模块。
9.根据权利要求8所述的多频卫星信号转发设备，其特征在于，所述外壳包括前面板和后面板，所述前面板上设置有信号输入接口、信号输出接口及用于调节增益的调节按钮；所述电源接口设置在所述后面板上。
10.根据权利要求9所述的多频卫星信号转发设备，其特征在在于，所述信号输入接口、信号输出接口为N型 接口。
专利摘要本实用新型公开了一种多频卫星信号转发设备，该多频卫星信号转发设备包括用于接收多个频率的卫星信号的多频有源接收天线；与所述多频有源接收天线通过电缆连接，且用于对所接收的卫星信号进行滤波、放大、转发处理的转发主机；与所述转发主机通过电缆连接，且用于发射处理后的卫星信号的多频发射天线。实施本实用新型的技术方案，该多频卫星信号转发设备适用于多卫星导航系统组合导航的发展趋势，且成本低、体积小，且增益高、信号覆盖范围大。
文档编号G01S19/03GK202975327SQ20122070259
公开日2013年6月5日 申请日期2012年12月18日 优先权日2012年12月18日
发明者陈书辉, 石卫华 申请人:深圳市鼎耀科技有限公司