CN204331036U - 北斗天线智能切换装置 - Google Patents

Abstract

本发明创造涉及卫星通信导航领域的北斗卫星导航定位技术的应用，特别涉及一种可实现北斗天线智能切换的装置。该装置通过对不同天线接收下来的卫星信号能量对比，选择出能量最高的天线，实现了北斗天线智能化自动切换。装置由四个部分组成：北斗天线部分、电子开关、北斗模块和控制模块。多个北斗天线与电子开关相连，通过电子开关切换不同天线，北斗模块获得不同天线接收下来的北斗卫星信号能量，由控制模块对比选择出最佳天线。本实用新型可以使用多个体积小的北斗天线，解决低仰角增益问题，保证定位通信成功率，减小北斗终端的体积，并可实时切换天线。

Description

北斗天线智能切换装置

技术领域

本发明创造涉及卫星通信导航领域的北斗卫星导航定位技术的应用，特别涉及一种可实现北斗天线智能切换的装置。

背景技术

中国北斗卫星导航系统是中国自行研制的全球卫星导航系统。是继美国全球定位系统、俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统之后第三个成熟的卫星导航系统。北斗卫星导航系统由空间段、地面段和用户段三部分组成，不但可在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠定位、导航、授时服务，还具有短报文通信能力，已成功应用于测绘、电信、水利、渔业、交通运输、森林防火、减灾救灾和公共安全等诸多领域，产生显著的经济效益和社会效益。

北斗一代卫星是双星定位系统，依赖两颗地球同步轨道卫星进行定位通信，无论在任何区域，都无法离开这两颗卫星，在较北方地区和西部地区，由于卫星仰角很低，故对天线的低仰角指标要求较严格，漠河和喀什地区的卫星仰角已经达到了10°以下。在其他地区，卫星用户机因颠簸、上坡和下坡等因素的影响，也对天线低仰角指标要求很高。

为了保证定位成功率和通信成功率，解决低仰角增益问题，一般的北斗一代天线体积都很大，很难用于手持设备。目前也出现了一些体积小的北斗天线，但是在使用过程中必须随时调整天线角度，使用非常不方便。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对以上现有技术存在的缺点，提出一种北斗天线智能切换装置，可以使用体积较小的北斗天线解决低仰角问题，保证北斗终端设备具有高的定位通信成功率。

本发明解决以上技术问题的技术方案是：

北斗天线智能切换装置包括四个功能部分：北斗天线部分、电子开关、北斗模块和控制模块。

北斗天线部分采用无源天线，包括多个天线，每个天线的朝向可根据终端外形而定，保证多方位下都可以正对北斗卫星，避免低仰角。

电子开关实现多天线口的射频切换，根据控制模块送来的控制信号进行射频口选择。

北斗模块通过北斗天线接收北斗卫星信号，进行变频及数据处理，获得北斗卫星信号能量。北斗模块包括低噪声放大器、射频芯片和基带芯片。北斗模块可以是目前任何一种完整的北斗处理电路形式,比如北斗一代模块、北斗二代模块、北斗多模模块等，只要能接收到北斗卫星信号的模块都可以视为北斗模块。

控制模块通过分析北斗卫星信号能量，生成天线切换控制信号，切换不同的天线，从而确定最佳的天线。控制模块主要由处理器构成。

本发明的优点是：本发明可以使用多个体积小的北斗天线，解决低仰角增益问题，保证定位通信成功率，从而减小北斗终端的体积。

附图说明

图1是本发明的框图。

图2是本发明的北斗模块框图。

图3是本发明的工作流程图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本技术方案作进一步详细说明，但本技术方案的实施方式并不局限于此。

由图1可见，本北斗天线智能切换装置由四个部分组成：北斗天线部分、电子开关、北斗模块和控制模块。天线部分由多个无源天线构成，每个天线的朝向不同，根据终端及使用环境而定。每个天线的射频接口均与电子开关部分相连接。射频电子开关输入口与北斗天线相连，输出口与北斗模块相连，电子开关根据控制信号切换不同的天线，把被选定的天线信号传输至输出口，进入到北斗模块。北斗模块处理北斗天线接收下来的北斗卫星信号，获得北斗卫星信号能量，并送至控制模块进行处理。控制模块实现对北斗卫星信号能量的判别，产生天线切换控制信号，并把控制信号送给电子开关，切换不同的天线，然后对比不同天线接收下来的卫星能量，从而选定最佳的天线，实现北斗天线智能切换。

由图2可见，北斗模块包括低噪声放大器、北斗射频电路和北斗基带电路。来自天线的卫星信号经过低噪声放大器进行放大，送至北斗射频电路进行变频、模数转换，经过采样后的数字中频信号送至北斗基带电路，进行数字处理。北斗模块产生的北斗卫星信号能量信息通过串口送至控制模块。此处的北斗模块形式可以多样化，比如北斗一代模块、北斗二代模块、北斗多模模块等，只要能接收到北斗卫星信号的模块都可以视为北斗模块。

由图3可见，装置开机后，初始北斗天线开始工作，接收北斗卫星信号，送至电子开关，经电子开关后，北斗卫星信号送至北斗模块，北斗模块进行信号处理，获得初始天线接收下来的北斗卫星能量，控制模块记录，并产生下一个天线的切换控制信号，电子开关响应，切换至下一个天线，然后再进行卫星信号处理，由控制模块记录北斗卫星能量，以此类推，所有天线切换后，由控制模块对比每个天线接收的卫星能量，最后选定能量最大的北斗天线。收星能量实时监测，一旦出现过低，不满足既定要求，则开始切换不同天线，重新选择最佳天线。随着北斗终端位置的改变，该装置可实时切换天线，保证终端的天线搜星能量最佳。

本发明还可以有其它实施方式，凡采用同等替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求保护的范围之内。

Claims (4)

1.北斗天线智能切换装置包括北斗天线、电子开关、北斗模块和控制模块，其特征在于：多个北斗天线与电子开关相连，电子开关选择出的北斗天线信号送至北斗模块进行处理，北斗模块解算出的卫星能量信息送至控制模块，控制模块再控制电子开关切换不同的天线。

2.如权利要求1所述的北斗天线智能切换装置，其特征在于：北斗模块获得不同天线接收下来的北斗卫星信号能量，由控制模块对比选择出最佳天线，实现天线智能化自动切换。

3.如权利要求1所述的北斗天线智能切换装置，其特征在于：北斗天线采用多个天线，每个天线都与电子开关相连。

4.如权利要求1所述的北斗天线智能切换装置，其特征在于：北斗模块是任何一种完整的北斗处理电路，包括但不限于北斗一代模块、北斗二代模块、北斗多模模块。