一种高可靠性铁路应用的GPS数字光纤直放站近端机的制作方法

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数字光纤直放站近端机。

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，以前采用GPS模拟直放站来解决弱场覆盖问题，但模拟直放站存在以下几个问题：①需求光纤资源多；②近端机无法多级级联远端机；③光纤损耗对远端机输出功率影响较大；④无法补偿各个远端站之间的时延，无法抑制多径，各个远端之间存在多径干扰等问题。在实际应用过程中带来了一些不便。

综上所述，GPS数字光纤直放站解决了模拟直放站存在问题，更加有效的满足室内和隧道内的GPS信号覆盖。GPS近端机是GPS数字光纤直放站系统中重要组成部分，主要负责将接收到的GPS信号进行数据处理和电/光转换传至GPS远端机。

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数字光纤直放站近端机, 采用定制GPS有源天线，解决了室内和隧道内GPS信号覆盖问题，支持多种组网方式，星型、链型、环型和混合型组网，为定制GPS有源天线提供DC5V～12V/200m馈电射频接口。

本实用新型包括主用线路和备用线路，每条线路均包括依次连接的近端机滤波器、低噪放LNA和含变频的近端机数字中频模块，其中主备近端机滤波器均与GPS天线连接，主备含变频的近端机数字中频模块均通过光纤与远端机连接，主备含变频的近端机数字中频模块之间通过光纤连接。

所述的近端机中各模块均连接有近端机主备电源模块和近端机主备MCU控制模块。

所述的主备含变频的近端机数字中频模块通过光模块与光纤连接。

本实用新型有益效果在于：

1．支持多种组网方式，星型、链型、环型和混合型组网。

2.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、功放模块和数字中频模块（含变频）、低噪放等。

3.具备2路冗余接收方式，提高设备接收质量。

4.支持级联若干台远端机。

5.支持远程升级功能，网管软件支持远程升级功能，便于工程升级软件。

附图说明

图1为GPS数字光纤直放站近端机拓扑图。

图2为GPS数字光纤直放站星型组网图。

图3为GPS数字光纤直放站环型组网图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步说明。

本实用新型拓扑图如图1所示，包括主用线路和备用线路，每条线路均包括依次连接的近端机滤波器、低噪放LNA和含变频的近端机数字中频模块，其中主备近端机滤波器均与GPS天线连接，主备含变频的近端机数字中频模块均通过光纤与远端机连接，主备含变频的近端机数字中频模块之间通过光纤连接。

所述的近端机中各模块均连接有近端机主备电源模块和近端机主备MCU控制模块。

所述的主备含变频的近端机数字中频模块通过光模块与光纤连接。

所述的近端机和远端机之间的组网方式为星型（如图2所示）、链型或环型（如图3所示）。

主要技术指标：

(1) 频率范围：1575.42 MHz±2 MHz；

(2) 输入阻抗：50 Ohm；

(3) 最大增益：50±3dB；

(4) 增益调节：0～30dB；

(5) 时延调整范围：＞ 100μs；

(6) 噪声系数：≤ 4dB；

(7) 带内平坦度：≤1.5dB（p-p）；

(8) 输入输出驻波（VSWR）：≤ 1.4；

(9) 设备接口形式：N-K；

(10) 天线供电输出:DC5～12V/200mA；

（11）环型切换时间不大于10s。

电源与环境要求：

（1）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；

（2）工作环境：-25℃～+55℃；

电磁兼容要求：电磁兼容要求应符合GB/T 24338.5相关规定。

安全性要求：

接地：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。