CN206023752U - 一种基于gsm‑r的通信装置、通信终端 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了基于GSM‑R的通信装置、通信终端，通信装置包括天线、LNA低噪声放大器以及设置于PCB板上的MODEM处理模块，所述天线通过LNA低噪声放大器与所述MODEM处理模块连接，还包括：配置于所述MODEM处理模块内的第一滤波器，其位于所述MODEM处理模块与LNA低噪声放大器之间；以及配置于所述PCB板外围电路上的第二滤波器，其位于所述天线与LNA低噪声放大器之间。本实用新型中基于GSM‑R的通信装置的性能好，对IM3干扰抑制最大可达70dB，可以有效地对抗来自公网GSM和UMTS网络的3阶互调干扰。同时可以满足通信模块对外形尺寸的规定，不需要复杂的射频电路，不需要太多的射频元器件，实现简单，成本低。
Description
技术领域
本实用新型涉及GSM-R大功率通信模块领域，特别涉及一种基于GSM-R的通信装置、通信终端。
背景技术
铁路移动通信由于列车的速度快且环境恶劣，所以如何提高通信终端的射频性能是一个重大问题。一般使用GSM-R通信模块，在高速行驶的列车上，提供列车的综合通信功能。特别是按照铁路规范需要使用很大的发射功率，比如从之前的2W提高到8W的发射功率，但是这样就更加容易造成射频干扰，从而也进一步提高了对模块射频性能的要求。
造成射频干扰的主要是3阶交调干扰(IM3),IM3贡献了超过90％的干扰信号。干扰的来源外因主要是GSM和UMTS等公网的影响，内因是射频器件的非线性失真。
根据产生干扰的原因，解决手段相应的分为发射端技术方案和接收端技术方案。其中，发射端方案从网络规划，优化这样的角度，避免干扰频率的产生，这样可以消除接收信号收到的干扰。但在实际工程实现里，单纯靠发射端技术方案并不能完全解决IM3干扰问题，在网络部署和优化涉及很多方面比如有不同运营商的网络，不容易协调，再比如频率资源无法改动从而没有优化的可能等等。所以，单独发射端无法解决干扰问题，接收端的技术方案是一种必须的重要手段。
而目前的接收端技术方案，是在干扰信号已经存在的前提下，提高接收模块的射频接收性能，保证通信的正常进行。目前通信模块在射频接收端解决IM3干扰的解决办法主要有这样两大类：
一种方法是通过外接式滤波器，即在接收天线后端使用高频窄带滤波器。这种方法可一定程度降低IM3影响。但是有明显的缺点，比如：成本高、体积大、笨重；而且需要安装在机车综合无线通信设备(CIR)和车顶天线之间；对接收信号也有一定衰减。
另一类方法是通过增加复杂的接收端射频电路，这类方法也有明显的缺点，比如：技术复杂，质量不稳定；成本高；无法集成，分立器件不利于终端小型化。
所以，如何能进一步提高射频性能，同时降低成本、缩小体积以及技术简单的抑制IM3的通信装置，是有待解决的问题。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是，通过在接收端设置滤波器，实现一种性能好、体积小、重量轻、技术方案简单可靠的抑制IM3的通信装置。
解决上述技术问题，本实用新型提供了一种基于GSM-R的通信装置，包括天线、LNA低噪声放大器以及设置于PCB板上的MODEM处理模块，所述天线通过LNA低噪声放大器与所述MODEM处理模块连接，还包括：
配置于所述MODEM处理模块内的第一滤波器，其位于所述MODEM处理模块与LNA低噪声放大器之间；
以及配置于所述PCB板外围电路上的第二滤波器，其位于所述天线与LNA低噪声放大器之间。
更进一步，所述第一滤波器为RF射频滤波器。
更进一步，所述第二滤波器为RF射频滤波器。
更进一步，所述第一滤波器和第二滤波器为高频窄带滤波器。
更进一步，所述第一滤波器体积为：3.0x3.0x1.1mm3。
更进一步，所述第二滤波器体积为：5.0x5.0x1.35mm3。
本实用新型还提供了一种通信终端，包括天线、LNA低噪声放大器以及设置于PCB板上的MODEM处理模块，所述天线通过LNA低噪声放大器与所述MODEM处理模块连接，以及，
配置于所述MODEM处理模块内的第一滤波器，其位于所述MODEM处理模块与LNA低噪声放大器之间；
以及配置于所述PCB板外围电路上的第二滤波器，其位于所述天线与LNA低噪声放大器之间。
更进一步，所述第一滤波器为RF射频滤波器。
更进一步，所述第二滤波器为RF射频滤波器。
更进一步，所述第二滤波器或者第一滤波器为高频窄带滤波器。
本实用新型的有益效果：
1)本实用新型中的基于GSM-R的通信装置，包括天线、LNA低噪声放大器以及设置于PCB板上的MODEM处理模块，所述天线通过LNA低噪声放大器与所述MODEM处理模块连接，还包括：配置于所述MODEM处理模块内的第一滤波器，其位于所述MODEM处理模块与LNA低噪声放大器之间；以及配置于所述PCB板外围电路上的第二滤波器，其位于所述天线与LNA低噪声放大器之间。基于GSM-R的通信装置的性能好，对IM3干扰抑制最大可达70dB，可以有效地对抗来自公网GSM和UMTS网络的3阶互调干扰。
2)本实用新型的通信装置体积小所述第一滤波器体积为：3.0x3.0x1.1mm3，所述第二滤波器体积为：5.0x5.0x1.35mm3。重量轻，不会增加电路板尺寸，从而可以满足通信模块对外形尺寸的规定。
3)本技术方案简单可靠。不需要复杂的射频电路，不需要太多的射频元器件，所以实现简单，成本低。
附图说明
图1是现有技术中基于GSM-R的通信装置结构示意图。
图2是本实用新型一实施例中的GSM-R的通信装置结构示意图。
图3是本实用新型一实施例中的GSM-R的通信终端上的结构示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。
图1是现有技术中基于GSM-R的通信装置结构示意图。
现有技术中基于GSM-R的通信装置，包括天线1、LNA低噪声放大器2以及MODEM处理模块。在通信模块的硬件电路板(PCB)上有一个核心硬件电路部分(称为MODEM处理模块)，该部分提供主要的无线通信功能。实际应用方案中，该部分加上PCB上的外围电路，就能提供完备的通信模块功能。
图2是本实用新型一实施例中的GSM-R的通信装置结构示意图。
本实施例中的一种基于GSM-R的通信装置，在避免已有方法不足的同时，可以提供优异抗干扰性能，其包括天线1、LNA低噪声放大器2以及设置于PCB板上的MODEM处理模块3，所述天线1通过LNA低噪声放大器2与所述MODEM处理模块连接3，还包括：配置于所述MODEM处理模块内的第一滤波器5，其位于所述MODEM处理模块3与LNA低噪声放大器2之间；以及配置于所述PCB板外围电路上的第二滤波器4，其位于所述天线1与LNA低噪声放大器2之间。作为本实施例中的优选，所述第一滤波器为RF射频滤波器。作为本实施例中的优选，所述第二滤波器为RF射频滤波器。其中，所述所述第一滤波器用以提高抗干扰能力，提高射频性能，而所述第二滤波器，用以进一步针对大功率射频做补偿。作为本实施例中的优选，所述第一滤波器和第二滤波器为高频窄带滤波器。由于通信模块的尺寸是由规范严格规定的，所以电路板的面积不能过大，要求滤波器的体积不能过于笨重。本实施例中的第一滤波器和第二滤波器，体积非常小巧，所述第二滤波器体积为：5.0x5.0x1.35mm3，所述第一滤波器体积为：3.0x3.0x1.1mm3。本实施例中的MODEM处理模块3对于本领域技术人员而言，是通信电路板中的核心硬件电路部分，主要提供无线通信功能，比如嵌入式MODEM模块。
本实施例中的GSM-R的通信装置，解决GSM-R大功率通信模块的3阶互调干扰(IM3)问题，还包括了下述的优点：
1.双滤波器架构
在本实施例中，通过增加了两个高频窄带滤波器。一个滤波器位于核心硬件电路内部，另一个位于PCB的外围电路。两个滤波器组合使用，内部滤波器主要提高抗干扰能力，提高射频性能，外部滤波器主要为了进一步针对大功率射频做补偿。
2.滤波电路设计，滤波器体积小巧，简单可靠
通信模块的尺寸是由规范严格规定的，所以电路板的面积不能过大，要求滤波器的体积不能过于笨重。我们技术方案中的滤波器，体积非常小巧。具体地，内部滤波器体积：Package size 3.0x3.0x1.1mm3外部滤波器体积：Package size 5.0x5.0x1.35mm3。
另外，电路设计也比较容易，位于外部的第二滤波器作为射频前端电路的高频窄带滤波器件，位于内部的第一滤波器在MODEM核心内部实现。所以整体对原有电路的改动很小。现有技术中常采用的方法是，采用复杂的射频电路来对抗干扰，和本实施例中的方案相比，本实施例中的设计比较简单易于实现，这样会有利于减少意外问题的出现。对于铁路通信来说，可靠性尤为关键，所以本文描述的这种简单可靠同时性能优异的技术方案非常有市场前景。
3.滤波性能
本实施例中的中所述的双滤波器，基础的功能是对抗IM3干扰，改善射频性能。从技术参数上看，内部滤波器性能提升50dB以上，外部滤波器提升20到30个dB。总体看，射频性能可以有70dB的改善。可以说改善非常显著。
图3是本实用新型一实施例中的GSM-R的通信终端上的结构示意图。
本实施例中的一种通信终端，包括天线1、LNA低噪声放大器2以及设置于PCB板7上的MODEM处理模块3，所述天线1通过LNA低噪声放大器2与所述MODEM处理模块3连接，以及，
配置于所述MODEM处理模块3内的第一滤波器5，其位于所述MODEM处理模块3与LNA低噪声放大器2之间；
以及配置于所述PCB板7外围电路上的第二滤波器4，其位于所述天线1与LNA低噪声放大器2之间。作为本实施例中的优选，所述第一滤波器为RF射频滤波器。作为本实施例中的优选，所述第二滤波器为RF射频滤波器。作为本实施例中的优选，所述第二滤波器或者第一滤波器为高频窄带滤波器。本实施例中基于GSM-R的通信终端，性能好，对IM3干扰抑制最大可达70dB，可以有效地对抗来自公网GSM和UMTS网络的3阶互调干扰。
所属领域的普通技术人员应当理解：以上，所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种基于GSM-R的通信装置，包括天线、LNA低噪声放大器以及设置于PCB板上的MODEM调制解调处理模块，所述天线通过LNA低噪声放大器与所述MODEM处理模块连接，其特征在于，还包括：
配置于所述MODEM处理模块内的第一滤波器，其位于所述MODEM处理模块与LNA低噪声放大器之间；
以及配置于所述PCB板外围电路上的第二滤波器，其位于所述天线与LNA低噪声放大器之间。
2.根据权利要求1所述的通信装置，其特征在于，所述第一滤波器为RF射频滤波器。
3.根据权利要求1所述的通信装置，其特征在于，所述第二滤波器为RF射频滤波器。
4.根据权利要求2或3所述的通信装置，其特征在于，所述第一滤波器和第二滤波器为高频窄带滤波器。
5.根据权利要求1所述的通信装置，其特征在于，所述第一滤波器体积为：3.0x3.0x1.1mm3。
6.根据权利要求1所述的通信装置，其特征在于，所述第二滤波器体积为：5.0x5.0x1.35mm3。
7.一种通信终端，其特征在于，包括天线、LNA低噪声放大器以及设置于PCB板上的MODEM处理模块，所述天线通过LNA低噪声放大器与所述MODEM处理模块连接，以及，
配置于所述MODEM处理模块内的第一滤波器，其位于所述MODEM处理模块与LNA低噪声放大器之间；
以及配置于所述PCB板外围电路上的第二滤波器，其位于所述天线与LNA低噪声放大器之间。
8.根据权利要求7所述的通信终端，其特征在于，所述第一滤波器为RF射频滤波器。
9.根据权利要求7所述的通信终端，其特征在于，所述第二滤波器为RF射频滤波器。
10.根据权利要求7所述的通信终端，其特征在于，所述第二滤波器或者第一滤波器为高频窄带滤波器。
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|---|---|---|---|
| CN201620745692.7U CN206023752U (zh) | 2016-07-14 | 2016-07-14 | 一种基于gsm‑r的通信装置、通信终端 |
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| CN201620745692.7U CN206023752U (zh) | 2016-07-14 | 2016-07-14 | 一种基于gsm‑r的通信装置、通信终端 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107786213A (zh) * | 2017-11-02 | 2018-03-09 | 深圳市桑达无线通讯技术有限公司 | 一种提升抗干扰性能的装置 |
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2016
- 2016-07-14 CN CN201620745692.7U patent/CN206023752U/zh active Active
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| CN107786213B (zh) * | 2017-11-02 | 2019-07-30 | 深圳市桑达无线通讯技术有限公司 | 一种提升抗干扰性能的装置 |
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