一种便携式船用无线自组网设备的制作方法

本发明涉及一种自组网基站，尤其涉及一种船用自组网基站。

背景技术：

1、目前多采用多个路由器互联构成自组网基站，形成局域网，从而进行数据传输。然而现在的自组网基站多为固定式安装基站，如浙江海洋大学提出的船用无线自组网设备。传统自组网设备没有相应的固定件，安装不便。浙江海洋大学对其结构进行了改进，完善了自组网设备固定件的设计，但仍为固定式安装基站。对于大型船舶来说，如果形成全船的固定式基站安装，可能造成资源浪费。

2、由于船舶结构的问题，使用无线对讲机经常会面临信号干扰且无线对讲机受体积、重量和耗电方面的制约，不可能大幅提高功率和使用高增益天线来扩大通信范围。现有技术通常是利用转发台来扩大无线对讲机的通信距离，只要将转发台置于高处，采用高增益天线和适当提高发射功率，就可以有效扩展无线对讲机间的通信距离。船舶内通信中不可能将对讲机至于高处，阻挡物造成的电波衰减也非常大。总之，现有船用无线通信技术不能满足需求。现有的船用无线通讯设备所使用的带宽或通信技术无法实现视频和数据与现场实时上传。

技术实现思路

1、本发明的目的是：设计能为船舶信息网络提供更加灵活的无线通信链路，能够承载话音和视频业务使用的自组网设备。

2、为了达到上述目的，本发明的技术方案是提供了一种便携式船用无线自组网设备，其特征在于，采用自组网设计，可随时随地并网进行数据传输；采用便携式设计，整机轻巧，可方便携带至目标地点进行快速投入使用；采用模块化设计，包括自组网通信模块、功放模块、天线、电源模块、底板以及接口板

3、自组网通信模块用于实现多跳、无中心无线自组织网络；

4、功放模块用于对传输数据进行功率转换，使之满足无线传输必要功耗；

5、电源模块用于实现对自组网通信模块的供电处理和电池充电功能；

6、底板用于完成对自组网通信模块、接口板、功放模块的数据转接；

7、接口板上包括业务网口、音频接口以及两个状态指示灯，负责音频和网络信号接入。

8、优选地，所述自组网通信模块包括核心fpga及其附属电路、无线射频电路、有线外接接口电路、无线外接接口电路、音频处理电路以及电源电路，核心fpga及其附属电路连接无线射频电路、有线外接接口电路、无线外接接口电路以及音频处理电路，电源电路为核心fpga及其附属电路以及无线射频电路供电。

9、优选地，所述核心控制器采用现场可编程门阵列(fpga)，所述便携式船用无线自组网设备的协议和基带处理部分采用arm芯片。

10、优选地，所述无线射频(rf)电路基于用于软件定义无线电(sdr)架构的高性能、高集成度的射频收发器集成电路实现。

11、优选地，所述有线外接接口电路包括串口、调试和软件升级串口、gpio口和2个网口的驱动电路。

12、优选地，所述功放模块频率范围为1420～1500mhz，分为a、b两种型号组成双发双收模式，对称分布在所述便携式船用无线自组网设备左右两侧；所述功放模块的发射功率为33dbm，发射增益≥43db。

13、优选地，所述便携式船用无线自组网设备的整体外观尺寸为不大于270mm×210mm×75mm，重量不大于5kg。

14、优选地，所述天线的工作频段为1420～1500mhz，增益大小5db，采用垂直极化方式，总长度为55cm。

15、优选地，所述便携式船用无线自组网设备的外壳采用厚铝块整体切削成型，利用加工变形量较小的6061牌号的铝合金进行加工，在粗加工与精加工之间安排热处理去应力工艺，减少加工变形；针对外壳中薄壁面积大的加工面，采用真空吸盘装夹加工，从而保证加工质量；外壳的外表采用排齿状。

16、优选地，所述便携式船用无线自组网设备通过磁铁吸附方式实现安装。

17、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

18、通过磁铁吸附方式实现安装，主要安装于舱内、外的舱壁上；简易的安装方式随去随用，很快构建通信网络。避免大量线缆敷设及维护工作，可灵活布置，快速构建通信途径。

技术特征：

1.一种便携式船用无线自组网设备，其特征在于，采用自组网设计，可随时随地并网进行数据传输；采用便携式设计，整机轻巧，可方便携带至目标地点进行快速投入使用；采用模块化设计，包括自组网通信模块、功放模块、天线、电源模块、底板以及接口板自组网通信模块用于实现多跳、无中心无线自组织网络；

2.如权利要求1所述的一种便携式船用无线自组网设备，其特征在于，所述自组网通信模块包括核心fpga及其附属电路、无线射频电路、有线外接接口电路、无线外接接口电路、音频处理电路以及电源电路，核心fpga及其附属电路连接无线射频电路、有线外接接口电路、无线外接接口电路以及音频处理电路，电源电路为核心fpga及其附属电路以及无线射频电路供电。

3.如权利要求2所述的一种便携式船用无线自组网设备，其特征在于，所述无线射频电路基于用于sdr架构的高性能、高集成度的射频收发器集成电路实现。

4.如权利要求2所述的一种便携式船用无线自组网设备，其特征在于，所述fpga为所述便携式船用无线自组网设备的核心控制器，所述便携式船用无线自组网设备的协议和基带处理部分采用arm芯片。

5.如权利要求2所述的一种便携式船用无线自组网设备，其特征在于，所述有线外接接口电路包括串口、调试和软件升级串口、gpio口和2个网口的驱动电路。

6.如权利要求1所述的一种便携式船用无线自组网设备，其特征在于，所述功放模块频率范围为1420～1500mhz，分为a、b两种型号组成双发双收模式，对称分布在所述便携式船用无线自组网设备左右两侧；所述功放模块的发射功率为33dbm，发射增益为43db。

7.如权利要求1所述的一种便携式船用无线自组网设备，其特征在于，所述便携式船用无线自组网设备的整体外观尺寸为不大于270mm×210mm×75mm，重量不大于5kg。

8.如权利要求1所述的一种便携式船用无线自组网设备，其特征在于，所述天线的工作频段为1420～1500mhz，增益大小5db，采用垂直极化方式，总长度为55cm。

9.如权利要求1所述的一种便携式船用无线自组网设备，其特征在于，所述便携式船用无线自组网设备的外壳采用厚铝块整体切削成型，利用加工变形量较小的6061牌号的铝合金进行加工，在粗加工与精加工之间安排热处理去应力工艺，减少加工变形；针对外壳中薄壁面积大的加工面，采用真空吸盘装夹加工，从而保证加工质量；外壳的外表采用排齿状。

10.如权利要求1所述的一种便携式船用无线自组网设备，其特征在于，所述便携式船用无线自组网设备通过磁铁吸附方式实现安装。

技术总结
本发明公开了一种便携式船用无线自组网设备，其特征在于，采用模块化设计，包括硬件部分以及运行于硬件部分上的软件部分，其中，硬件部分包括自组网通信模块、功放模块、天线、电源模块、底板以及接口板，软件部分包括自组网通信软件、参数配置及状态监控软件。与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：通过磁铁吸附方式实现安装，主要安装于舱内、外的舱壁上；简易的安装方式随去随用，快速构建通信网络。避免大量线缆敷设及维护工作。

技术研发人员：何家伟
受保护的技术使用者：中国船舶集团有限公司第七○八研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13