CN205122785U - 一种gnss终端有源天线过流保护电路 - Google Patents

一种gnss终端有源天线过流保护电路 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开了一种GNSS终端有源天线过流保护电路，包括，GNSS有源天线、电流监测电路、电源开关电路、数字三极管电路、GNSS接收机和GNSS控制器电路；其中，所述电流监测电路串接于GNSS有源天线和电源开关电路之间，其输出连接到数字三极管电路，数字三极管电路输出连接到GNSS控制器电路，GNSS控制器电路输出连接到电源开关电路控制端。本实用新型电路简单、易于实现，具有自动关断、电流检测范围可设等优点。本实用新型能够有效保护GNSS终端设备，避免因GNSS终端有源天线过流损毁GNSS终端设备。

Description

一种GNSS终端有源天线过流保护电路
技术领域
本实用新型涉及通讯技术领域的天线过流保护电路，特别是一种GNSS终端有源天线过流保护电路。
背景技术
GNSS是全球导航卫星系统(GlobalNavigationSatelliteSystem)简称，通常指全球定位系统(GPS)、格洛纳斯(GLONASS)、北斗定位系统等总称。
一般GNSS终端设备都为有源天线配置了直接馈电电路，没有设计过流保护电路。如果有源天线异常损坏短路时，容易直接损坏GNSS终端设备。另外GNSS终端设备出厂测试时，需要连接多路功分器，如果每路之间没有连接隔离器，会导致多路模块之间的馈电电路导通，容易导致测试异常，甚至损坏GNSS终端模块。为了解决上述问题，本实用新型提供了一种低成本、自动过流保护解决方案。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是：如何提供一种GNSS终端有源天线过流保护电路。该过流保护电路使用三极管、电流检测管、电阻、电子开关组成，通过监测GNSS天线回路电流实现大电流自动关断电源功。本电路监测的电流限值可预置，电路简单成本低廉，易于实现，且自动实现电源关断功能。
为达到上述目的，本实用新型所采取的具体技术方案是：提供一种GNSS终端有源天线过流保护电路，包括GNSS有源天线、电流监测电路、电源开关电路、数字三极管电路、GNSS接收机和GNSS控制器电路。所述电流监测电路串接于GNSS有源天线和电源开关电路之间，其输出连接到数字三极管电路，数字三极管电路输出连接到GNSS控制器电路，GNSS控制器电路输出连接到电源开关电路控制端。
本实用新型中，所述电流监测电路包括第一电阻器R1、电流检测管Q1；所述电流检测管Q1电流感应端分别连接于第一电阻R1两端，电流检测管Q1电流输出端连接数字三级管Q2基极；所述数字三极管电路包括第二、第三电阻、NPN数字三极管Q2；所述NPN数字三极管Q2基极连接电流检测管Q1输出端并连接第二电阻R2到地，集电极连接到GNSS控制器电路并连接第三电阻R3到3.3V电源，发射极连接到地；所述电源开关电路是带控制端的单路开关S1，其控制端与GNSS控制器电路连接，S1输入端连接3.3V电源，S1输出端连接到第一电阻R1。
本实用新型中，第一电阻R1和第二电阻R2的值决定过流限值。作为本实用新型优先实现方案，第一电阻值：5欧姆，第二电阻R2：1.8千欧姆，第三电阻R3：10千欧姆。
综上所述，本实用新型是一种GNSS终端有源天线过流保护电路，通过该电路可以实现有源天线过流保护。当天线回路电流超出预定值时，本电路自动关闭天线回路供电电源，达到过流保护的目的。本实用新型的电路简单成本低廉，易于实现，且自动实现电源关断功能。
附图说明
图1是本实用新型的电路原理结构框图。
图2是本实用新型的GNSS有源天线过流保护电路图。
具体实施方式
下面结合附图，详细说明本实用新型的优先实施方案，在解释本实用新型的过程中，省略对已知功能及结构的详细描述。
如图1所示，本实用新型包括GNSS有源天线102、电流监测电路103、电源开关电路105、数字三极管电路104、GNSS接收机101和GNSS控制器电路106。所述电流监测电路103串接于GNSS有源天线102和电源开关电路105之间，其输出连接到数字三极管电路104，数字三极管电路104输出连接到GNSS控制器电路106，GNSS控制器电路106输出连接到电源开关电路105控制端。
如图2所示，所述电流监测电路103包括第一电阻器R1、电流检测管Q1；所述电流检测管Q1电流感应端分别连接于第一电阻R1两端，电流检测管Q1电流输出端连接数字三级管Q2基极；所述数字三极管电路104包括第二、第三电阻、NPN数字三极管Q2；所述NPN数字三极管Q2基极连接电流检测管Q1输出端并连接第二电阻R2到地，集电极连接到GNSS控制器电路并连接第三电阻R3到3.3V电源，发射极连接到地；所述电源开关电路105是带控制端的单路开关S1，其控制端与GNSS控制器电路连接，S1输入端连接3.3V电源，S1输出端连接到第一电阻R1。所述的GNSS有源天线102E1连接电容器到GNSS接收器，同时连接到第一电感L1，第一电感L1连接到第一电阻R1。
如图2所示，当没有天线接入或接无源天线时，第一电感L1没有电流流过，此时流过第一电阻R1的电流极小，电流检测管Q1两感应端电压差为0，电流检测管Q1电流输出端电压为低电平，NPN数字三极管Q2的集电极电平为高，即Ant_Detection的电平为高电平。当接入有源天线(额定电流10mA)时，此时流过第一电阻R1的电流为10mA，电流检测管Q1感应端的电压差为50mV，电流检测管Q1电流输出端电压为1V，NPN数字三极管Q2的集电极电平为高，即Ant_Detection的电平为高电平。当接入有源天线(额定电流30mA)时，此时流过第一电阻R1的电流为30mA，电流检测管Q1两感应端电压差为150mV，电流检测管Q1电流输出端电压为3V，NPN数字三极管Q2的集电极电平为低，即Ant_Detection的电平为低电平。GNSS控制器电路使用GPIO对Ant_Detection电平进行检测，当Ant_Detection电平为高时，有源天线电流工作正常；当AntDetection电平为低时，有源天线电流过流，GNSS控制器电路通过GPIO输出Enable低电平关断单路开关S1，达到保护之目的。
综上所述，本实用新型中的第一电阻R1和第二电阻R2的值决定过流限值，根据GNSS终端设备配置天线的类型，可调整第一电阻R1、第二电阻R2的合适取值。下面举例一组电阻取值，但不限于以下取值：
第一电阻值：5欧姆，第二电阻R2：2千欧姆，第三电阻R3：10千欧姆。
本实用新型中，电流检测管Q1型号为ZXCT1009，或相同类型其它型号；NPN数字三极管Q2型号为DTC143X，或相同类型其它型号、单路反向器；单路开关S1可以由MOS管实现，或低阻抗的单路模拟、数字开关器件。
综上所述，本实用新型是一种GNSS终端有源天线过流保护电路，通过该电路可以实现天线回路过流保护。当天线回路电流超出预定值时，本电路自动关闭天线回路供电电源，达到过流保护的目的。本实用新型的电路简单成本低廉，易于实现，且自动实现电源关断功能。

Claims (4)

1.一种GNSS终端有源天线过流保护电路，其特征在于：包括，GNSS有源天线、电流监测电路、电源开关电路、数字三极管电路、GNSS接收机和GNSS控制器电路；其中，
所述电流监测电路串接于GNSS有源天线和电源开关电路之间，其输出连接到数字三极管电路，数字三极管电路输出连接到GNSS控制器电路，GNSS控制器电路输出连接到电源开关电路控制端。
2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于：所述电流监测电路包括第一电阻器R1、电流检测管Q1；所述电流检测管Q1电流感应端分别连接于第一电阻R1两端，电流检测管Q1电流输出端连接数字三级管Q2基极。
3.根据权利要求2所述的电路，其特征在于，所述数字三极管电路包括第二、第三电阻、NPN数字三极管Q2；所述NPN数字三极管Q2基极连接电流检测管Q1输出端并连接第二电阻R2到地，集电极连接到GNSS控制器电路并连接第三电阻R3到3.3V电源，发射极连接到地。
4.根据权利要求3所述的电路，其特征在于，所述电源开关电路是带控制端的单路开关S1，其控制端与GNSS控制器电路连接，S1输入端连接3.3V电源，S1输出端连接到第一电阻R1。
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