一种高可靠性铁路应用的GPS数字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数字光纤直放站远端机。

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，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远端机是GPS数字光纤直放站系统中重要组成部分，将GPS近端机传过来的GPS信号进行光/电转换、变频和DA等数字处理恢复GPS信号，送至天馈系统进行弱场覆盖。

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数字光纤直放站远端机, 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。

本实用新型包括通过合路器连接的主备含变频的远端机数字中频模块和主备功率放大器，其中，主备功率放大器依次通过射频开关和远端机滤波器与重发天线连接，远端机的主备含变频的远端机数字中频模块之间通过光纤连接，每个远端机的主备含变频的远端机数字中频模块通过光纤与近端机连接或者与相邻的远端机中的含变频的远端机数字中频模块连接。

所述的远端机中模块均连接有远端机主备电源模块和远端机主备MCU控制模块。

所述的主备含变频的远端机数字中频模块均通过光模块与光纤连接。

本实用新型有益效果在于：

1．具有时延调整功能，时延调整范围不小于100μs；

2．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；

3．支持多种组网方式，星型、链型、环型和混合型组网；

4．满足防护等级为IP55要求，支持室外安装；

6.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；

7．具备2路冗余接收方式，提高设备接收质量；

8．支持级联若干台远端机。

附图说明

图1为GPS数字光纤直放站远端机拓扑图。

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，包括通过合路器连接的主备含变频的远端机数字中频模块和主备功率放大器，其中，主备功率放大器依次通过射频开关和远端机滤波器与重发天线连接，远端机的主备含变频的远端机数字中频模块之间通过光纤连接，每个远端机的主备含变频的远端机数字中频模块通过光纤与近端机连接或者与相邻的远端机中的含变频的远端机数字中频模块连接。

所述的远端机中模块均连接有远端机主备电源模块和远端机主备MCU控制模块。

所述的主备含变频的远端机数字中频模块均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）。

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：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) 最大输出功率：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：≤ 15μs；

(8) 时延调整范围：＞ 100μs；

(9) 带内平坦度：≤1.5dB（p-p）；

(10) 输入输出驻波（VSWR）：≤ 1.4 。

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。