CN109412820A - 一种一线接入网络的北斗报文通信终端 - Google Patents

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Abstract

本发明专利公开了一种适用于低功率电源供电、大功率发射的一线接入网络的北斗报文通信终端，由电源/充电管理电路、储能电路、北斗收发电路和天线电路组成。电源降压电路的输出端接入充电管理电路的输入端，充电管理的输出端接入储能电路的输入端，采用充电管理电路和储能电路结合，精准控制充电电流及电容，实现了发射北斗终端接入低功率网络。

Description

一种一线接入网络的北斗报文通信终端
技术领域
本发明专利属于卫星导航应用技术领域，涉及一种北斗报文通信终端，尤其是一种适用于接入有线数据网络的北斗报文通信终端。
背景技术
北斗系统具有定位和报文通信功能，北斗终端接入信息系统可实现多种综合应用。北斗报文通信终端是一种常用的北斗终端模式，接入信息系统，可实现信息数据发送和接收。
2003年IEEE发布了IEEE802.3af标准，以太网可实现供电功能。网络设备可实现数据和供电均通过一根网线实现。但对接入设备的功率消耗有限制，通常为12.95W。随着技术发展，以太网提供的输出功率也在逐步增大，但从以太网系统整体考虑，为接入更多的网络设备，仍希望网络接入设备功耗低。
北斗终端进行报文通信时，发射信号的瞬间功耗大、不发射信号时功耗低。
为降低接入网络的北斗终端对以太网供电功耗需求，本发明专利设计了一种一线接入网络的北斗报文通信终端，通过以太网接口和储能电路，实现了网络数据和供电一线化接入。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种一线接入网络的北斗报文通信终端，实现以太网的低功率输出，同时支持数据接入。
为解决上述技术问题，本发明专利所采取的技术方案是：
一种一线接入网络的北斗报文通信终端，包括电源/充电管理电路、储能电路、北斗收发电路和天线；电源/充电管理电路用于通过交换机网络接口接入电源，并将电源电压进行降压同时控制储能电路的充电时间；储能电路用于存储电荷，并在开关控制信号的控制下将大电流通过北斗收发电路瞬间推送给天线；北斗收发电路用于接收天线传输的北斗信号，进行基带处理后通过天线发射出去，并产生开关控制信号输出至储能电路。
其中，储能电路的MOS管芯片D4的第1脚与电阻R10的一端相连，电阻R10的另一端与电源地相连；MOS管芯片D4的第2脚和第3脚均与北斗收发电路的电源输入口以及电容C20的一端相连；MOS管芯片D4的第4脚与电阻R8的一端、电容C21的正极以及电源/充电管理电路的电流输出端口相连；MOS管芯片D4的第5脚与北斗收发电路的开关控制信号输出端口相连；MOS管芯片D4的第6脚与电阻R8的另一端以及电容C20的另一端相连；电容C21的负极与电容C22和电容C23串联接至电源地。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：
1、本发明专利采用一线接入设计，改变了北斗报文通信终端传统接入方式，传统的方式是电源和数据分别接入，而且电源输入采用相对低的电压和更大的电流，需要线径粗的电源线缆，系统数据线与电源线分离且布线复杂。本设计通过一根通用网线,实现北斗报文通信终端的电源输入及通信交互。
2、本发明专利实现了高电压低功率输入，代替了传统的低电压高功率输入。
3、本发明专利实现电源取电和数据传输的一线接入。
4、本发明专利有利于北斗报文通信终端的安装布线工作。
附图说明
图1是本发明的原理框图；
图2是本发明电路图。
具体实施方式
一种一线接入网络的北斗报文通信终端，如图1所示。包括电源/充电管理电路、储能电路、北斗收发电路和天线；电源/充电管理电路用于通过交换机网络接口接收电源，并将电源电压进行降压同时控制储能电路的充电时间；储能电路用于存储电荷，并在开关控制信号的控制下将大电流通过北斗收发电路瞬间推送给天线电路；北斗收发电路用于接收天线传输的北斗信号，进行基带处理后通过天线发射出去，并产生开关控制信号输出至储能电路。
电源降压电路由变压芯片LT4294及配置电路组成，充电管理电路由充电控制芯片MAX1737EEI及配置电路组成，如图2所示。
充电控制芯片MAX1737EEI电路的功能是控制充电电流，防止电流过大影响储能电容的使用寿命，该电路可满足多种化学性质的储能电路的限流充电需求。电阻R7和功率电感L1相接，另一端和D1的输出第7脚相连，采集电阻两端的电压检测充电电流，C11-C14四个电容分别接D1的11脚、10脚、13脚、14脚，调节容值以控制D1的第7脚电流输出，D1的第12脚保持常拉高使D1保持在持续工作状态。MOS管芯片D2和D3联合检测后端储能电路是否充满，控制D1是否有电压输出。配置周边阻容使D1按最大功率输出，电压12.6V,电流0.84A。
所述储能电路由三个大容量电解电容和集成负荷开关芯片FDC6330L及配置电路组成,如图2所示。储能电路的MOS管芯片D4的第1脚与电阻R10的一端相连，电阻R10的另一端与电源地相连；MOS管芯片D4的第2脚和第3脚均与北斗收发电路的电源输入口以及电容C20的一端相连；MOS管芯片D4的第4脚与电阻R8的一端、电容C21的正极以及电源/充电管理电路的电流输出端口相连；MOS管芯片D4的第5脚与北斗收发电路的开关控制信号输出端口相连；MOS管芯片D4的第6脚与电阻R8的另一端以及电容C20的另一端相连；电容C21的负极与电容C22和电容C23串联接至电源地。
电容C21、C22、C23串联到电源地，每个电容的容值是1UF，电压值是12.6V/3＝4.2V，储能的电荷量Q＝C×U＝4.2库伦。在电路里电容的放电率为30％，则储能电路储存的电荷量是1.26库伦，发射瞬间可以提供4.2A的电流，发射电压12.6V，可以支持发射瞬间53W的电源功率。本设计采用射频发射功率为10W的功放模块，考虑到功放效率及静态功耗，北斗报文通信终端发射瞬时功率为40W左右。正极与MOS管芯片D4相连，电阻R8一端与D4的输入4脚相接，一端与D4的6脚相接，后端北斗收发电路送出的发射控制信号和D4的5脚相接，C20一端和6脚相接，一端和2脚、3脚相接。D4的1脚和R10相接，R10另一端和地相接。

Claims (2)

1.一种一线接入网络的北斗报文通信终端，其特征在于，包括电源/充电管理电路、储能电路、北斗收发电路和天线；电源/充电管理电路用于通过交换机网络接口接入电源，并将电源电压进行降压同时控制储能电路的充电时间；储能电路用于存储电荷，并在开关控制信号的控制下将大电流通过北斗收发电路瞬间推送给天线；北斗收发电路用于接收天线传输的北斗信号，进行基带处理后通过天线发射出去，并产生开关控制信号输出至储能电路。
2.根据权利要求1所述的一种一线接入网络的北斗报文通信终端，其特征在于，储能电路的MOS管芯片D4的第1脚与电阻R10的一端相连，电阻R10的另一端与电源地相连；MOS管芯片D4的第2脚和第3脚均与北斗收发电路的电源输入口以及电容C20的一端相连；MOS管芯片D4的第4脚与电阻R8的一端、电容C21的正极以及电源/充电管理电路的电流输出端口相连；MOS管芯片D4的第5脚与北斗收发电路的开关控制信号输出端口相连；MOS管芯片D4的第6脚与电阻R8的另一端以及电容C20的另一端相连；电容C21的负极与电容C22和电容C23串联接至电源地。
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