CN211018831U

CN211018831U - 射频收发组件

Info

Publication number: CN211018831U
Application number: CN201922070275.3U
Authority: CN
Inventors: 陈书辉; 唐影
Original assignee: Shenzhen Huatian Xintong Technology Co ltd
Current assignee: Shenzhen Huatian Xintong Technology Co ltd
Priority date: 2019-11-25
Filing date: 2019-11-25
Publication date: 2020-07-14
Anticipated expiration: 2029-11-25

Abstract

本实用新型涉及一种射频收发组件，包括：多个接收模块，用于接收不同卫星系统中不同频段的卫星信号，并对接收的卫星信号进行滤波放大；合路模块，分别与多个接收模块连接，用于接收滤波放大后的多个卫星信号，并对多个卫星信号进行合路以形成混频信号；输入输出模块，与所述合路模块连接，用于接收所述混频信号，并将所述混频信号输出至外部接收机，还用于接收所述外部接收机输出的短报文信号；发射模块，与所述输入输出模块连接，用于接收所述短报文信号，并将所述短报文信号发射至预设卫星，可以同时接收不同卫星系统中不同频段的卫星信号而且能够将报文信息发送至预设卫星。

Description

射频收发组件

技术领域

本实用新型涉及卫星通信技术领域，特别是涉及射频收发组件。

背景技术

随着卫星导航定位事业的迅速发展，其使用的领域也越来越广泛,比如军事、科研、交通、农业等。目前，全球范围内有美国GPS、俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统、欧洲伽利略系统，以及我国自主建设的北斗卫星导航系统。其中，北斗卫星导航系统包括北斗一号系统、北斗二号系统和北斗三号系统。

目前使用的航空接收天线一般都是只能接收到的北斗二号系统卫星导航信号，无法满足通讯需求。

实用新型内容

基于此，提供一种射频收发组件，可以同时接收不同卫星系统中不同频段的卫星信号而且能够将报文信息发送至预设卫星。

一种射频收发组件，包括：

多个接收模块，用于接收不同卫星系统中不同频段的卫星信号，并对接收的卫星信号进行滤波放大；

合路模块，分别与多个接收模块连接，用于接收滤波放大后的多个卫星信号，并对多个卫星信号进行合路以形成混频信号；

输入输出模块，与所述合路模块连接，用于接收所述混频信号，并将所述混频信号输出至外部接收机，还用于接收所述外部接收机输出的短报文信号；

发射模块，与所述输入输出模块连接，用于接收所述短报文信号，并将所述短报文信号发射至预设卫星。

上述射频收发组件，既能够接收不同卫星系统中不同频段的卫星信号，同时还能够发射短报文信号至预设卫星，满足了收发一体的通讯需求。

在其中一个实施例中，接收模块包括：

接收天线，用于接收卫星信号，且每个所述接收天线接收的所述卫星信号的频段不同；

接收电路，与所述接收天线连接，用于对接收的所述卫星信号进行滤波、放大处理。

在其中一个实施例中，所述接收电路包括：

第一射频滤波器；用于对接收的所述卫星信号进行一次滤波处理；

低噪声放大器，与所述射频滤波器连接，用于对一次滤波处理后的卫星信号进行一次放大处理；

第二射频滤波器，与所述低噪声放大器连接，用于一次放大处理后的卫星信号进行二次滤波处理；

射频放大器，与所述第二射频滤波器连接，用于对二次滤波处理后的卫星信号进行二次放大处理。

在其中一个实施例中，所述接收电路还包括：分别与所述第一射频滤波器、低噪声放大器连接的限幅器，用于调节所述卫星信号的功率值。

在其中一个实施例中，所述天线的数量为多个，多个所述天线包括：

第一接收天线，用于接收北斗二号B1频点、北斗三号B1C频点、北斗三号 B1I频点、GPS L1频点的卫星信号；

第二接收天线，用于接收北斗三号S频点的卫星信号；

第三接收天线，用于接收北斗三号B2频点的卫星信号。

在其中一个实施例中，所述发射模块包括：

增益放大器，与所述输入输出模块连接，用于放大接收的短报文信号的增益；

第三射频滤波器，与所述增益放大器连接，用于对所述短报文信号进行滤波处理；

驱动放大器，与所述第三射频滤波器连接，用于放大接收的短报文信号；

功率放大器，与所述驱动放大器连接，用于放大接收的短报文信号的功率；

第四射频滤波器，与所述功率放大器连接，用于对所述短报文信号进行滤波处理；

发射天线，与所述第四射频滤波器连接，用于将所述短报文信号发射至所述预设卫星。

在其中一个实施例中，所述发射模块还包括：

分路器，分别与所述输入输出模块、增益放大器连接，用于将所述短报文信号分为两路输出；

检波单元，分别与所述分路器、增益放大器、驱动放大器、功率放大器连接，所述检波单元用于检测所述接收机是否发送所述短报文信号，还用于控制增益放大器、驱动放大器、功率放大器的开启或关闭。

在其中一个实施例中，所述发射天线为北斗二号L接收天线，用于发射所述短报文信号。

在其中一个实施例中，所述合路模块为合路器。

在其中一个实施例中，所述输入输出模块为多工器。

附图说明

图1为一个实施例中射频收发组件的结构框图；

图2为另一实施例中射频收发组件的结构框图；

图3为再一实施例中射频收发组件的结构框图。

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的较佳的实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本申请的公开内容的理解更加透彻全面。

20世纪后期，中国开始探索适合国情的卫星导航系统发展道路，逐步形成了三步走发展战略：2000年年底，建成北斗一号系统，向中国提供服务；2012 年年底，建成北斗二号系统，向亚太地区提供服务；2018年底，北斗三号系统完成19颗卫星发射组网，完成系统基本建设，向全球提供服务；2020年前后，完成30颗卫星发射组网，全面建成北斗三号系统。

北斗系统具有以下特点：一是北斗系统空间段采用三种轨道卫星组成的混合星座，与其他卫星导航系统相比高轨卫星更多，抗遮挡能力强，尤其低纬度地区性能特点更为明显。二是北斗系统提供多个频点的导航信号，能够通过多频信号组合使用等方式提高服务精度。三是北斗系统创新融合了导航与通信能力，具有实时导航、快速定位、精确授时、位置报告和短报文通信服务五大功能。

本申请实施例提供一种射频收发组件，可以接收卫星信号，也可以向卫星发射信号。示例性的，射频收发组件可接收北斗三号B2、北斗三号S、北斗二号B1、北斗三号B1I/B1C、GPSL1频点的信号，同时，还可发射北斗二号L信号。

如图1所示，本申请实施例提供一种射频收发组件。在其中一个实施例中，射频收发组件包括：多个接收模块10、合路模块20、输入输出模块30和发射模块40。其中，合路模块20的输入端分别与多个接收模块10连接，合路模块 20的输出端与输入输出模块30连接，发射模块40与输入输出模块30连接。

多个接收模块10，用于接收不同卫星系统中不同频段的卫星信号，并对接收的卫星信号进行滤波放大，并将经滤波放大处理后的多个卫星信号输出给合路模块20进行合路以形成混频信号，并将该混频信号输出至输入输出模块30。输入输出模块30还与外部接收机连接，用于接收所述混频信号，并将所述混频信号输出至外部接收，以实现对不同卫星系统中不同频段的多个卫星信号的接收。输入输出模块30还用于接收所述外部接收机输出的短报文信号，并将该短报文信号输出至发射模块40，由该发射模块40将所述短报文信号发射至预设卫星，以实现对短报文信号的发射。

其中，卫星信号也可以理解为卫星导航信号。短报文信号可以理解为卫星定位终端(包括该射频收发组件)和北斗卫星或北斗地面服务站之前能够直接通过卫星信号进行双向的信号。

在其中一个实施例中，所述合路模块20为合路器。在本申请实施例中，可以根据接收模块10的数量来选择合适类型的合路器进行合路处理。示例性的，当有三个接收模块10时，其对应的合路器可选择具有三个输入端口的合路器；当有四个接收模块10时，其对应的合路器可选择具有四个输入端口的合路器。

在其中一个实施例中，所述输入输出模块30为多工器。其中，多工器包括两个输出端和一个输出端，其中，两个输入端分别与合路模块20、发射模块40 连接，输出端与外部收发机连接，可将合路器输出的混频信号输出给外部收发机使用，同时，也可以将外部收发机输出的短报文信号输出给发射模块40，由发射模块40发送至预设卫星，以实现射频收发组件的发射功能。

上述射频收发组件，能够接收不同卫星系统中不同频段的多个卫星信号，同时也能够向预设卫星发射短报文信号，满足了收发一体的通讯需求。

如图2所示，在其中一个实施例中，每个接收模块10包括接收天线110和接收电路120，其中，所述接收电路120与所述接收天线110连接。多个接收模块10包括多个接收天线110，接收天线110用于接收卫星信号，且每个所述接收天线110接收的所述卫星信号的频段不同；多个接收模块10中的多个接收电路120用于对接收的所述卫星信号进行对应的滤波、放大处理。

在本申请实施例中，以三个接收模块为例进行说明。第一接收模块10-1包括第一接收天线和第一接收电路，第二接收模块10-2包括第二接收天线和第二接收电路，第三接收模块10-3包括第三接收天线和第三接收电路。其中，

第一接收天线，用于接收北斗二号B1频点、北斗三号B1C频点、北斗三号 B1I频点、GPS L1频点的卫星信号。

第二接收天线，用于接收北斗三号S频点的卫星信号。

第三接收天线，用于接收北斗三号B2频点的卫星信号。

其中，北斗二号B1的频点为1561.098±2.08MHz；北斗三号B1C信号的频点为1575.42MHz，与GPS L1和GalileoE1共享频点，带宽为32.736MHz。北斗三号B1I频点为1561.098MHz，北斗三号S的频点为：2491.75±4.08MHz,北斗三号B2频点为1166.22～1217.37MHz。

第一接收天线接收的卫星信号输出给第一接收电路进行相应的滤波、放大处理，第二接收天线接收的卫星信号输出给第二接收电路进行相应的滤波、放大处理，第三接收天线接收的卫星信号输出给第三接收电路进行相应的滤波、放大处理。

在其中一个实施例中，第一接收电路、第二接收电路和第三接收电路均包括依次串联的第一射频滤波器121、低噪声放大器122、第二射频滤波器123、射频放大器124。

在本申请实施例中，以第一接收电路120为例进行说明。

第一射频滤波器121用于对接收的所述卫星信号进行一次滤波处理；低噪声放大器122用于对一次滤波处理后的卫星信号进行一次放大处理；第二射频滤波器123用于一次放大处理后的卫星信号进行二次滤波处理；射频放大器124 用于对二次滤波处理后的卫星信号进行二次放大处理。

其中，射频滤波器又名“射频干扰滤波器”，在改接收电路120中通过设置两个射频滤波器能够对更为彻底的衰减在通讯过程中所产生的高频干扰信号。低噪声放大器122，是噪声系数很低的放大器，能够对微弱的卫星信号进行放大处理，通过还能够提高输出信号的信噪比。射频功率放大器能够对接收的卫星信号的功率进行一系列的放大一缓冲级、中间放大级、末级功率放大等放大处理，以输出符合功率要求的卫星信号给合理模块进行合路处理。

需要说明的是，本申请实施例中的第一射频滤波器121、第二射频滤波器 123还可以用其他具有相同功能的滤波器进行替换，同时低噪声放大器122、射频放大器124也可以用其他具有相同功能的放大器进行替换，在本申请实施例中，对滤波器和放大器的具体类型不做进一步的限定。

本申请实施例中通过设置多个接收模块10，可以实现同时接收到北斗二、三号系统的卫星信号，例如，可接收北斗三号B2、北斗三号S、北斗二号B1、北斗三号B1I/B1C、GPSL1频点的卫星信号。

在本申请实施例中，还可以设置四个、五个或更多个接收模块10，以接收更多不同卫星系统、不同频段的卫星信号。需要说明的是，各个接收模块10中的接收天线110和接收电路120中个滤波器和放大器的类型可以根据待接收卫星信号的频点来设定，在此，不做进一步的限定。

在其中一个实施例中，第一接收电路120、第二接收电路120和第三接收电路120均还包括：分别与所述第一射频滤波器121、低噪声放大器122连接的限幅器125。限幅器125用于调节所述卫星信号的功率值。限幅器125可以对卫星信号和/干扰信号的功率进行限制，也即，当卫星信号和/干扰信号的功率高于预设值时，限幅器125能够将对应信号的功率值衰减至低噪声放大器122、射频放大器124能够承受的功率范围内，以避免因功率过高而损坏低噪声放大器122、射频放大器124的情况发生。本申请实施例中通过设置限幅器125使得给射频收发组件具有抗烧毁能力，可承受大于10W功率的抗烧毁能力。

在其中一个实施例中，所述发射模块40包括依次串联的增益放大器410、第三射频滤波器420、驱动放大器430、功率放大器440、第四射频滤波器450 和发射天线460。其中，增益放大器410可对接收的短报文信号进行增益放大；第三射频滤波器420可对所述短报文信号进行滤波处理，以滤除干扰信号，驱动放大器430可二次放大接收的短报文信号；功率放大器440，可对接收的短报文信号进行功率放大；第四射频滤波器450可对所述短报文信号进行滤波处理，以再次对干扰信号进行滤波处理。发射天线460能够将经过滤波放大处理后的短报文信号发射至所述预设卫星。

具体的，发射天线460为北斗二号L接收天线110，用于发射所述短报文信号。发射模块40通过设置增益放大器410、第三射频滤波器420、驱动放大器 430、功率放大器440、第四射频滤波器450和发射天线460，能够将外部接收机输出的报文信息以北斗二号L频点的卫星信号发射至对应的北斗二号卫星。进一步的，通过设置增益放大器410、驱动放大器430、功率放大器440使得发射模块40能够发射10W的短报文信号。

如图3所示，在其中一个实施例中，所述发射模块40还包括与所述输入输出模块30、增益放大器410连接的分路器470，以及分别与所述分路器470、增益放大器410、驱动放大器430、功率放大器440连接的检波单元480。

其中，分路器470能够通过输入输出模块30接收外部接收机输出的短报文信号，并将短报文信号分为两路分别输出至增益放大器410、检波单元480进行处理。

在其中一个实施例中，检波单元480可包括电压检波电路，其可通过电压检波，当外部接收机不需要发射短报文信号时，其电压检波电路检测到的电压信号为低电压；当需要发射段报文信息时，其电压检波电路检测到的电压信号为高电压。检波单元480可以根据检测到的电压结果控制增益放大器410、驱动放大器430、功率放大器440的开启或关闭。

在其中一个实施例中，检波单元480可包括功率检波电路，其可通过功率检波，当外部接收机不需要发射短报文信号时，其功率检波电路未能检测到任何功率信号；当需要发射段报文信息时，其功率检波电路能够检测到功率信号。检波单元480可以根据检测到的功率结果控制增益放大器410、驱动放大器430、功率放大器440的开启或关闭。

检波单元480能够检测所述接收机是否需要发送所述短报文信号，当需要发送该短报文信号时，检波单元480控制增益放大器410、驱动放大器430、功率放大器440的开启，也即，控制增益放大器410、驱动放大器430、功率放大器440处于工作状态；当不需要发送该短报文信号时，检波单元480控制增益放大器410、驱动放大器430、功率放大器440的关闭，也即，控制增益放大器410、驱动放大器430、功率放大器440处于休眠状态，这样就可以降低功耗，提供发射模块40中各个器件的使用寿命。

本申请实施例提供的射频收发组件，能接收到北斗三号B2、北斗三号S、北斗二号B1、北斗三号B1I/B1C、GPSL1频点的卫星信号，还能将外部接收机的短报文信号通过发射模块40经功率放大后发射置预设卫星，即可发射10W功率的北斗二号L信号，同时，还具备防烧毁、防雷击、浪涌保护、功耗低、器件使用寿命长等功能。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims

1.一种射频收发组件，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的射频收发组件，其特征在于，所述接收模块包括：

3.根据权利要求2所述的射频收发组件，其特征在于，所述接收电路包括：

4.根据权利要求3所述的射频收发组件，其特征在于，所述接收电路还包括：分别与所述第一射频滤波器、低噪声放大器连接的限幅器，用于调节所述卫星信号的功率值。

5.根据权利要求2所述的射频收发组件，其特征在于，所述天线的数量为多个，多个所述天线包括：

第一接收天线，用于接收北斗二号B1频点、北斗三号B1C频点、北斗三号B1I频点、GPSL1频点的卫星信号；

第二接收天线，用于接收北斗三号S频点的卫星信号；

第三接收天线，用于接收北斗三号B2频点的卫星信号。

6.根据权利要求1所述的射频收发组件，其特征在于，所述发射模块包括：

7.根据权利要求6所述的射频收发组件，其特征在于，所述发射模块还包括：

8.根据权利要求6所述的射频收发组件，其特征在于，所述发射天线为北斗二号L接收天线，用于发射所述短报文信号。

9.根据权利要求1所述的射频收发组件，其特征在于，所述合路模块为合路器。

10.根据权利要求1所述的射频收发组件，其特征在于，所述输入输出模块为多工器。