高可靠性铁路应用的GPS光纤直放站远端机的制作方法

本实用新型涉及GPS通信系统领域，具体是一种高可靠性铁路应用的GPS光纤直放站远端机。

背景技术：

目前中国铁路一直处于高速发展阶段，列车数量不断增长，所以新建了多个动车编组站。动车出入库检查和部分编组时在室内进行，但室内无法接收到GPS信号，对动车和车厢定位无法有效进行。此外，列车在长大隧道内也会长时间无法接收GPS定位信号，故无法进行GPS跟踪与定位，给列车安全带了隐患。为满足室内和隧道内的GPS信号覆盖，一种适应高可靠性铁路应用的GPS光纤直放站远端机必不可少。

技术实现要素：

本实用新型为了解决现有技术的问题，提供了一种高可靠性铁路应用的GPS光纤直放站远端机, 采用GPS信号无线接收后无线发射方式，解决了室内和隧道内GPS信号覆盖，并且关键模块冗余备份。

本实用新型包括主备射频模块、主备电源模块和主备控制模块，主备电源模块同时为主备射频模块供电，主备控制模块同时控制主备射频模块；所述的主备射频模块包括依次连接的光模块、自动电平控制/衰减电路和功率放大电路，其中主备射频模块的功率放大电路通过合路器和重发天线连接,光模块通过光纤和近端机连接。

进一步改进，所述的近端机电源模块通过输入接口为GPS天线提供DC5V～12V/200mA馈电。

本实用新型有益效果在于：

1． GPS光纤直放站远端机支持室内和隧道内GPS信号覆盖；

2． GPS光纤直放站远端机满足防护等级为IP55要求，支持室外安装；

3. GPS光纤直放站远端机采用关键模块冗余备份方式，主用模块故障后自动切换至备用模块,如电源模块，控制单元和射频模块等；

4. GPS光纤直放站远端机支持双路光纤冗余星型组网方式，任意一路光纤故障后仍能保证GPS光纤直放站正常工作。

附图说明

图1为本实用新型电路结构示意图。

图2为本实用新型应用拓扑框图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

本实用新型电路结构如图1所示，包括主备射频模块、主备电源模块和主备控制模块，主备电源模块同时为主备射频模块供电，主备控制模块同时控制主备射频模块；所述的主备射频模块包括依次连接的光模块、自动电平控制/衰减电路和功率放大电路，其中主备射频模块的功率放大电路通过合路器和重发天线连接,光模块通过光纤和近端机连接。

TWZ-GPS无线直放站系统包括GPS直放站、GPS有源接收天线、重发天线等。主要应用原理为GPS有源接收天线将接收到的GPS信号通过接收电路、滤波电路后，再进行放大由重发天线将GPS信号覆盖到弱场去，其典型系统应用拓扑框图如图2所示。

功能要求：

（1）支持接入GPS信号，并可对其信号有效放大；

（2）具备完善的保护、告警功能；本地具有告警指示灯；具有本地调试接口和远程监控（网管监控）；

（3）具有抗浪涌、4级防雷等措施，具备过压、过流和短路保护功能；

（4）支持双路光纤冗余星型组网方式，任意一路光纤故障后仍能保证GPS光纤直放站正常工作。

（5）具备关键模块冗余备份方式，主用模块故障后自动切换至备用模块,如电源模块，控制单元和射频模块等；

（6）具备双路冗余接收方式，提高设备接收质量。

安装与结构要求：

（1）设备接口走线均采用下走线方式，以便挂壁安装；

（2）本机能适应隧道内恶劣环境和无人值守的工作条件，机箱采用全密封外壳，防护等级支持IP55，体积和重量尽量小和轻；

（3） 满足电磁兼容屏蔽要求，电源接头采用防水航空接头，带屏蔽密封功能；

（4） 机箱设计合理，便于安装，适合挂壁、机柜等安装方式；

（5）具有各种光接口，如FC/PC,FC/APC等。

主要技术指标：

（1） 频率范围（Frequency Range）：1575.42 MHz±2 MHz；

（2） 输入阻抗（Impedance）： 50 Ohm；

（3） 最大增益（LNA Gain）： 50±3dB；

（4） 增益调节（Gain adjust）0～30dB；

（5） 最大输出功率（Output Power）： 40dBm±2dBm、30dBm±2dBm、20dBm±2dBm、10dBm±2dBm、0dBm±2dBm等，不限于上述最大输出功率值；

（6） ALC控制范围：≥15dBm；

（7） 传输时延（Time Delay）：≤ 500ns；

（8） 噪声系数（Noise Figure）：≤ 4dB；

（9） 带内平坦度：≤1.5dB（p-p）；

（10） 输入输出驻波（VSWR）：≤ 1.4；

（11） 设备接口形式：N-K；

（12） 天线供电输出（Feed Power）:DC5～12V/200mA；

（13） 功耗 （Power Assurance）：≤30W。

电源要求：

1）供电：交流AC220V，波动范围：AC154～286V；50Hz±5Hz；

或直流DC48V,波动范围：DC-40～-57V；

2）电源接头采用航空插头；

3）具有输入过压保护、输出过压保护、输出过流保护；

工作环境：-25℃～+55℃；

可靠性指标：MTBF≥50000h。

电磁兼容要求应符合GB/T 24338.5相关规定。

机箱有接地螺栓。

抗电强度：电源接口：绝缘耐压≥1500V，通信、检测接口：绝缘耐压≥1000V。

抗电磁干扰：电源接口：有抗浪涌、抗尖峰电压、抗雷击电路保护，通信、检测接口：有抗浪涌、抗尖峰电压、抗雷击电路保护。

安全保护：电源接口：输入过压保护，输出过压保护，输出过流保护；通信、检测接口：要有隔离保护。

为了防止设备的电缆接口被损坏，要求有电缆接头保护装置。

本实用新型具体应用途径很多，以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以作出若干改进，这些改进也应视为本实用新型的保护范围。