CN209218103U - 全球定位系统信号抗干扰装置和无线网络设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种全球定位系统信号抗干扰装置和无线网络设备。该全球定位系统信号抗干扰装置为完整连续的导电体；所述全球定位系统信号抗干扰装置为顶面开口的屏蔽箱体结构。本实用新型使得移动通信基站的GPS接收器能屏蔽掉外来干扰信号，从而保证了移动通信基站或网络的稳定运行。

Description

全球定位系统信号抗干扰装置和无线网络设备

技术领域

本实用新型涉及通信设备领域，特别涉及一种全球定位系统信号抗干扰装置和无线网络设备。

背景技术

随着移动通信技术3G、4G技术的发展，多址技术成为技术发展的关键技术之一。多址技术需要通过GPS(Global Positioning System，全球定位系统)信号来提供数据的帧同步。不论是3G网络的BTS(Base Transceiver Station，基站收发信站点)、BSC(BaseStation Controller，基站控制器)还是4G网络的eNodeB(Evolved Node B，演进型基站)都需要配备GPS信号接收装置，通过GPS信号达到整个网络的系统帧同步。

实用新型内容

申请人发现：相关技术在GPS信号丢失后，基站自配的石英时钟还会自行运行，以供系统同步。但由于受到精度所限，在系统运行3个小时后，系统将不能达到同步精度要求，致使整个网络系统将无法正常运行，无法提供通信服务。所以，移动通信系统能长期稳定的接收GPS信号成为系统长期稳定运行的必要保证。

由于无线环境的复杂性，GPS信号接收器难免会受到外来信号的干扰，从而导致接收不到GPS信号或接收到错误的GPS信号。

和普通电子干扰一样，GPS接收器受到的干扰分为压制式和欺骗式干扰。GPS接收器抗干扰技术的理论研究比较深入，但在移动通信邻域，针对基站GPS天线的有效实用的抗干扰装置目前还属于空白状态。

鉴于以上技术问题，本实用新型提供了一种全球定位系统信号抗干扰装置和无线网络设备，使得移动通信基站的GPS接收器能屏蔽掉外来干扰信号。

根据本实用新型的一个方面，提供一种全球定位系统信号抗干扰装置，其中，所述全球定位系统GPS信号抗干扰装置为完整连续的导电体；

所述全球定位系统信号抗干扰装置为顶面开口的屏蔽箱体结构。

在本实用新型的一些实施例中，所述全球定位系统信号抗干扰装置设置在GPS天线支架上。

在本实用新型的一些实施例中，全球定位系统信号抗干扰装置，用于对设置在其屏蔽箱体结构中的GPS天线和GPS天线进行抗干扰处理。

在本实用新型的一些实施例中，所述全球定位系统信号抗干扰装置包括GPS天线屏蔽部分和GPS馈线屏蔽部分，其中：

GPS天线屏蔽部分，用于对屏蔽箱体结构内上部的GPS天线进行抗干扰处理；

GPS馈线屏蔽部分，用于对屏蔽箱体结构内下部的GPS天线的馈线进行抗干扰处理。

在本实用新型的一些实施例中，所述屏蔽箱体结构的侧面和底面为完整连续的导电体。

在本实用新型的一些实施例中，针对全球定位系统信号抗干扰装置部件组装产生的缝隙采用二次死角密封方式进行密封。

在本实用新型的一些实施例中，所述屏蔽箱体结构的形状为棱柱或圆柱。

在本实用新型的一些实施例中，所述屏蔽箱体结构的形状为四棱柱。

在本实用新型的一些实施例中，所述全球定位系统信号抗干扰装置的材料为铜。

根据本实用新型的另一方面，提供一种无线网络设备，包括如上述任一实施例所述的全球定位系统信号抗干扰装置。

本实用新型使得移动通信基站的GPS接收器能屏蔽掉外来干扰信号，从而保证了移动通信基站或网络的稳定运行。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一些实施例中移动通信设备GPS接收天线与干扰信号源位置的示意图。

图2为本实用新型全球定位系统信号抗干扰装置一些实施例的示意图。

图3为本实用新型全球定位系统信号抗干扰装置另一些实施例的示意图。

图4为本实用新型一些实施例中二次死角密封用角铜的示意图。

图5为本实用新型一些实施例中底面组成配件的示意图。

图6为本实用新型一些实施例中全球定位系统信号抗干扰装置与干扰源的示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。

同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

申请人发现：GPS信号是由全球定位系统(GPS)卫星上振荡器所产生的信号，GPS卫星信号的组成可分为三部分，分别是：两个载波：频率分别为1575.42MHz和1227.60MHz；散布序列：即为两类伪随机噪声码C/A码和P码。P码目前仍然是美国军方所用，大众所用的GPS接收机采用的是C/A码。

GPS信号也是一种电磁信号，具有电磁信号的一切属性。

图1为本实用新型一些实施例中移动通信设备GPS接收天线与干扰信号源位置的示意图。如图1所示，L1为GPS接收天线距离地面的高度。L2为GPS接收天线与干扰信号源的水平距离。

如图1所示，移动通信基站GPS接收天线安装位置具有如下特点：

1、GPS天线一般安装在位置比较空旷的地方，周围特别是仰视方向没有明显物体的阻挡，以利于接收来自上方的GPS信号。

2、GPS天线高度L1一般在5米以上。

3、GPS天线位置一旦确定后，将不会更换位置。

由此，申请人认为：移动通信设备GPS信号抗干扰屏蔽装置需要满足两个基本设计功能要求：

1、不影响GPS信号的正常接收。

2、要有效屏蔽掉外界GPS干扰信号。

基于移动通信设备GPS天线以上的应用场景的特点以及设计的基本功能要求，本实用新型在设计专用抗干扰屏蔽器时要充分利用这种应用特点。同时，对GPS干扰信号进行屏蔽的装置需要满足以下两个基本条件，这两个条件也是制作GPS信号干扰屏蔽装置的关键所在。

图2为本实用新型全球定位系统信号抗干扰装置一些实施例的示意图。如图2所示，所述全球定位系统GPS信号抗干扰装置为完整连续的导电体。

所述全球定位系统信号抗干扰装置为顶面开口的屏蔽箱体结构。

在本实用新型的一些实施例中，所述屏蔽箱体结构的侧面和底面为完整连续的导电体。

在本实用新型的一些实施例中，针对全球定位系统信号抗干扰装置部件组装产生的缝隙采用二次死角密封方式进行密封。

在本实用新型的一些实施例中，所述屏蔽箱体结构的形状可以为棱柱或圆柱。

基于本实用新型上述实施例提供的全球定位系统信号抗干扰装置，底面和侧面连续封闭，屏蔽干扰信号，顶面面敞开接收GPS信号，可以对缝隙采用二次死角密封法进行密封。

本实用新型上述实施例的全球定位系统信号抗干扰装置，具备导电连续性，由此可以避免缝隙。本实用新型上述实施例的整个GPS信号抗干扰装置是一个完整的、连续的导电体。本实用新型上述实施例GPS信号抗干扰装置可以满足完整连续性。本实用新型上述实施例的屏蔽体上对洞穴或缝隙进了二次密封处理，从而大大降低了屏蔽效果。

在本实用新型的一些实施例中，如图2所示，所述全球定位系统信号抗干扰装置设置在如图1所示的GPS天线支架上。

在本实用新型的一些实施例中，全球定位系统信号抗干扰装置可以用于对设置在其屏蔽箱体结构中的GPS天线和GPS天线的馈线进行抗干扰处理。

在本实用新型的一些实施例中，如图2所示，所述全球定位系统信号抗干扰装置可以包括GPS天线屏蔽部分和GPS馈线屏蔽部分，其中：

GPS天线屏蔽部分，用于对屏蔽箱体结构内上部的GPS天线进行抗干扰处理，并能有效接收GPS信号。

GPS馈线屏蔽部分，用于对屏蔽箱体结构内下部的GPS天线的馈线进行抗干扰处理。

申请人发现：一个屏蔽效能再高的屏蔽体，一旦有导线直接穿过屏蔽机箱，其屏蔽效能会损失99.9％(60dB)以上。但是，实际机箱上总会有电缆穿出(入)，至少会有一条电源电缆存在，如果没有对这些电缆进行妥善的处理(屏蔽或滤波)，这些电缆会极大的损坏屏蔽体。妥善处理这些电缆是屏蔽设计的重要内容之一。穿过屏蔽体的导体的危害有时比孔缝的危害更大。

移动基站的GPS天线一是需要馈线连接，二是需要金属支架固定支撑，馈线和金属支架都是穿过屏蔽体的金属导体。

本实用新型上述实施例的全球定位系统信号抗干扰装置用延伸屏蔽的办法解决馈线和金属支架的屏蔽问题，从而大大提高了GPS信号抗干扰装置的屏蔽性能。

在本实用新型的一些实施例中，所述全球定位系统信号抗干扰装置的材料可以为铜。

在本实用新型的一些实施例中，所述全球定位系统信号抗干扰装置的材料可以为紫铜。

本实用新型上述实施例采用电磁性能和导电性能较好的铜作为全球定位系统信号抗干扰装置的材料。由此本实用新型上述实施例可以有效遏止高频电磁场的影响，使干扰场在屏蔽体内形成涡流并在屏蔽体与被保护空间的分界面上产生反射，从而大大削弱干扰场在被保护空间的场强值，达到了屏蔽效果。

在本实用新型的一些实施例中，所述屏蔽箱体结构的形状可以为四棱柱(即长方体)。

在本实用新型的一些实施例中，所述屏蔽箱体结构的形状可以为正四棱柱(即长方体)。

图3为本实用新型全球定位系统信号抗干扰装置另一些实施例的示意图。图3为本实用新型全球定位系统信号抗干扰装置的主视图、侧视图、俯视图和仰视图。本实用新型全球定位系统信号抗干扰装置的四个侧面可以由四个相同的长方形铜板装配而成。

在本实用新型的一些实施例中，针对四个长方形铜板组装产生的缝隙，可以采用二次死角密封方式进行密封。

在本实用新型的一些实施例中，具体可以采用角铜，对相邻两个长方形铜板组装产生的缝隙进行二次死角密封。

图4为本实用新型一些实施例中二次死角密封用角铜的示意图。如图4所示，为角铜的正视图、侧视图和俯视图。角铜包含两个成直角的、一体成型的铜板。

在本实用新型的一些实施例中，图3实施例中全球定位系统信号抗干扰装置的底面可以由两个如图5所示的紫铜板装配而成。图5为本实用新型一些实施例中底面组成配件的示意图。

本实用新型上述实施例的全球定位系统信号抗干扰装置，五面连续封闭，屏蔽干扰信号；一面敞开接收GPS信号，对缝隙采用了二次死角密封法进行密封。

图6为本实用新型一些实施例中全球定位系统信号抗干扰装置与干扰源的示意图。如图6所示，L1为安装后全球定位系统信号抗干扰装置的顶面距离底面的高度。L2为GPS接收天线与干扰信号源的水平距离。L3为全球定位系统信号抗干扰装置的顶面与GPS天线顶端的垂直距离。

本实用新型上述实施例中干扰信号信号源的位置在GPS天线的平面之下。如果干扰信号信号源的位置与GPS天线的平面平行或在之上，则该装置将起不到屏蔽作用；

本实用新型上述实施例全球定位系统信号抗干扰装置的屏蔽效果为20～40dB。

本实用新型上述实施例的全球定位系统信号抗干扰装置可以对干扰信号进行有效屏蔽；本实用新型上述实施例的全球定位系统信号抗干扰装置不影响正常GPS信号的有效接收；本实用新型上述实施例的全球定位系统信号抗干扰装置制作简易，安装拆卸方便，可无限次重复使用。

根据本实用新型的另一方面，提供一种无线网络设备，包括如上述任一实施例(例如图2-图6任一实施例)所述的全球定位系统信号抗干扰装置。

在本实用新型的一些实施例中，所述无线网络设备可以为GPS接收器。

在本实用新型的一些实施例中，所述无线网络设备可以为如图1所示的3G、4G移动通信网络中基站的GPS接收器。

本实用新型上述实施例的全球定位系统信号抗干扰装置，没有电路电源部分，通过铜等电磁金属材料的机械构造方式对GPS信号进行吸收反射，可以起到对干扰信号的屏蔽作用，屏蔽效果在20～40dB。

本实用新型上述实施例的全球定位系统信号抗干扰装置制作简易、成本低，安装拆卸方便，可重复使用。

本实用新型上述实施例的全球定位系统信号抗干扰装置不改变既有基站设备及GPS的安装结构，对现有设备不构成结构性影响。

在本实用新型的一些具体实施例中，某基站GPS信号受到外来不明信号干扰，GPS时钟进入自由震荡模式。经现场扫频，发现干扰源来自约一百米外的一个工厂内，经协调工厂表示因工作需要过些天后关闭干扰源。

一方面上报上级部门申请执法，另一方便为保证基站的正常工作，安装了本实用新型上述实施例的全球定位系统信号抗干扰装置。经安装调试后，GPS信号恢复正常，基站正常工作。具体GPS信号情况如表1所示。

序号	卫星数量	干扰源情况	屏蔽装置	基站设备状态
					1	0	存在	屏蔽装置安装前	不能正常工作
2	6～7	存在	屏蔽装置安装后	正常工作
					3	7	消失	拆掉屏蔽装置	正常工作

表1

通过上述具体实施例可知，本实用新型上述实施例的全球定位系统信号抗干扰装置，可以对GPS信号进行很好地吸收反射，可以很好地起到对干扰信号的屏蔽作用，屏蔽效果在20～40dB。

至此，已经详细描述了本实用新型。为了避免遮蔽本实用新型的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。

本实用新型的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本实用新型限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本实用新型的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本实用新型从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (8)

1.一种全球定位系统信号抗干扰装置，其特征在于，所述全球定位系统GPS信号抗干扰装置为完整连续的导电体；

所述全球定位系统信号抗干扰装置为顶面开口的屏蔽箱体结构；

所述全球定位系统信号抗干扰装置设置在GPS天线支架上；

全球定位系统信号抗干扰装置，用于对设置在其屏蔽箱体结构中的GPS天线和GPS天线的馈线进行抗干扰处理。

2.根据权利要求1所述的全球定位系统信号抗干扰装置，其特征在于，包括GPS天线屏蔽部分和GPS馈线屏蔽部分，其中：

GPS天线屏蔽部分，用于对屏蔽箱体结构内上部的GPS天线进行抗干扰处理；

GPS馈线屏蔽部分，用于对屏蔽箱体结构内下部的GPS天线的馈线进行抗干扰处理。

3.根据权利要求1或2所述的全球定位系统信号抗干扰装置，其特征在于，

所述屏蔽箱体结构的侧面和底面为完整连续的导电体。

4.根据权利要求1或2所述的全球定位系统信号抗干扰装置，其特征在于，

针对全球定位系统信号抗干扰装置部件组装产生的缝隙采用二次死角密封方式进行密封。

5.根据权利要求1或2所述的全球定位系统信号抗干扰装置，其特征在于，

所述屏蔽箱体结构的形状为棱柱或圆柱。

6.根据权利要求5所述的全球定位系统信号抗干扰装置，其特征在于，

所述屏蔽箱体结构的形状为四棱柱。

7.根据权利要求1或2所述的全球定位系统信号抗干扰装置，其特征在于，所述全球定位系统信号抗干扰装置的材料为铜。

8.一种无线网络设备，其特征在于，包括如权利要求1-7中任一项所述的全球定位系统信号抗干扰装置。