CN212301897U - 一种高输出速率的lvds总线的双天线卫星接收端机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种高输出速率的LVDS总线的双天线卫星接收端机，包括星载天线、射频部组件、基带部组件和接口部组件，所述星载天线、射频部组件、基带部组件和接口部组件依次连接，所述星载天线、射频部组件的数量均为两个，所述接口部组件包括依次连接的存储单元、控制单元、总线单元和接口隔离单元，所述总线单元为LVDS总线单元。本实用新型设计的LVDS总线单元能够满足宇宙空间环境的要求，性能稳定可靠；接口隔离单元防止单机接口失效导致卫星接口失效，对卫星接口起到保护作用；总线单元采用多接口兼容设计，根据卫星指令选择总线单元，兼容多种类型的卫星。

Description

一种高输出速率的LVDS总线的双天线卫星接收端机

技术领域

本实用新型属于卫星导航定位技术领域，特别涉及一种高输出速率的LVDS总线的双天线卫星接收端机。

背景技术

卫星导航系统是由空间部分、地面监控部分、用户接收机三大部分组成的具备定位、导航、授时功能的系统，应用于航海、航空、测量测绘、精密定位等行业领域。卫星导航系统空间部分由分布在不同轨道平面上的多颗卫星组成，以保证地面接收机在任何时间、覆盖范围内的任何地点都可以接收到足够多卫星的信号，并通过运算得到准确的位置、时间、速度等信息。

低电压摆幅差分信号(LowVoltageDifferentialSignal，LVDS)传输系统是将输入的CMOS电平的数字信号转换成差分(LVDS)信号进行通信传输。差分信号通过传输线到达接收器电路，接收器电路将差分信号转换成CMOS信号供后续数字处理电路处理。LVDS总线具有低噪声、高噪声抑制能力、可靠的信号传输的优点，比较适合于太空环境。

卫星接收端机是由天线部分将空间中的导航卫星电磁波转换为电信号，然后由射频部分将导航卫星信号放大、下变频、滤波、数模转换，最后输出数字中频信号；接着由射频部分通过信号相关、中频载波生成、码时钟生成等部分完成对数字中频信号的处理，将定位结果、状态监控数据等输出到星务计算机。现有卫星接收端机不能兼容多种卫星，采用的LVDS总线电路结构也有待改进。

发明内容

本实用新型针对现有技术中存在的技术问题，提供一种高输出速率的LVDS总线的双天线卫星接收端机，设计LVDS总线，能够满足宇宙空间环境的要求，同时采用多总线单元设计，兼容多种类型的卫星。

本实用新型采用的技术方案是：一种高输出速率的LVDS总线的双天线卫星接收端机，包括星载天线、射频部组件、基带部组件和接口部组件，所述星载天线、射频部组件、基带部组件和接口部组件依次连接，所述星载天线、射频部组件的数量均为两个，所述接口部组件包括依次连接的存储单元、控制单元、总线单元和接口隔离单元，

所述总线单元为LVDS总线单元，LVDS总线单元的主芯片采用SN65LVDS31PW，SN65LVDS31PW的脚4接第一电阻，第一电阻另一端接地，脚12接第二电阻，第二电阻另一端接电源，脚8接地，脚16接第三电阻，第三电阻另一端接电源，脚16还接第四电阻，第四电阻另一端接电源，脚8、脚16间接有第一电容和第二电容，脚15接地，脚2、脚3、脚5、脚6、脚10、脚11均接有匹配电阻。

作为优选，所述总线单元还包括CAN总线单元、1553B总线单元、RS422总线单元、RS232总线单元、I2C总线单元和网口总线单元，所述LVDS总线单元、CAN总线单元、1553B总线单元、RS422总线单元、RS232总线单元、I2C总线单元和网口总线单元为相互独立的总线单元。

作为优选，还包括供电部组件，所述供电部组件与卫星供电系统相连，为所述射频部组件、基带部组件和接口部组件供电。

工作原理：星载天线的接收信号，在射频部组件经放大、下变频等处理，转换为数字信号，在基带部组件经信号相关、中频载波生成、码时钟生成等步骤，完成定位解算，定位结果、状态监控结果等存储于接口部组件的存储单元，控制单元通过总线单元、接口隔离单元与星务计算机通信。控制单元接收卫星指令，按照指令执行相应的操作，例如按照指令进行数据的存储、数据的输出、总线单元接口的选择等；按照一定的时序完成数据的分发功能，由于各个卫星通信时序不同，总线单元接口不同，控制单元可按照一定的时序完成数据的分发功能。

LVDS总线单元与星务计算机通信，电路使用TI公司SN65LVDS31，其满足ANSITIA/EIA-644标准的要求，使用单个3.3V电源进行操作，信号传输速率高达150Mbps，每传输一张图片发送一个数据包。

与现有技术相比，本实用新型所具有的有益效果是：

1.本实用新型设计的LVDS总线单元能够满足宇宙空间环境的要求，性能稳定可靠；

2.本实用新型使用接口隔离单元；防止单机接口失效导致卫星接口失效，对卫星接口起到保护作用；

3.本实用新型的总线单元采用多接口兼容设计，根据卫星指令选择总线单元，兼容多种类型的卫星。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的LVDS总线的电路图；

图3为本实用新型的LVDS总线的传输基本时序图。

图中1-星载天线，2-射频部组件，3-基带部组件，4-供电部组件，5-存储单元，6-控制单元，7-总线单元，8-接口隔离单元。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好的理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作详细说明。

本实用新型的实施例公开了一种高输出速率的LVDS总线的双天线卫星接收端机，如图所示，其包括星载天线1、射频部组件2、基带部组件3、供电部组件4和接口部组件，所述星载天线1、射频部组件2、基带部组件3和接口部组件依次连接，所述星载天线1、射频部组件2的数量均为两个，所述供电部组件4与卫星供电系统相连，为所述射频部组件1、基带部组件2和接口部组件供电。所述接口部组件包括依次连接的存储单元5、控制单元6、总线单元7和接口隔离单元8，所述总线单元7包括LVDS总线单元、CAN总线单元、1553B总线单元、RS422总线单元、RS232总线单元、I2C总线单元和网口总线单元，所述LVDS总线单元、CAN总线单元、1553B总线单元、RS422总线单元、RS232总线单元、I2C总线单元和网口总线单元为相互独立的总线单元。LVDS总线单元的主芯片采用SN65LVDS31PW，SN65LVDS31PW的脚4接R1，R1另一端接地，脚12接R2，R2另一端接+3.3V，脚8接地，脚16接R3，R3另一端接+3.3V，脚16还接R4，R4另一端接+5V，脚8、脚16间接有C1和C2，脚15接地，脚2、脚3、脚5、脚6、脚10、脚11均接有33欧姆的匹配电阻。如图3所述，CLK为时钟信号：40Mhz；DATA为数据包内容信号，一个时钟对应一个bit，8个bit对应一个字节，每个字节传输从bit0到bit7；FLAG为数据包同步信号，为低电平表示数据包内数据有效。

以上通过实施例对本实用新型进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的示例性实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。本实用新型的保护范围由权利要求书限定。凡利用本实用新型所述的技术方案，或本领域的技术人员在本实用新型技术方案的启发下，在本实用新型的实质和保护范围内，设计出类似的技术方案而达到上述技术效果的，或者对申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖保护范围之内。

Claims (3)

1.一种高输出速率的LVDS总线的双天线卫星接收端机，包括星载天线、射频部组件、基带部组件和接口部组件，所述星载天线、射频部组件、基带部组件和接口部组件依次连接，所述星载天线、射频部组件的数量均为两个，其特征在于：所述接口部组件包括依次连接的存储单元、控制单元、总线单元和接口隔离单元，

所述总线单元为LVDS总线单元，LVDS总线单元的主芯片采用SN65LVDS31PW，SN65LVDS31PW的脚4接第一电阻，第一电阻另一端接地，脚12接第二电阻，第二电阻另一端接电源，脚8接地，脚16接第三电阻，第三电阻另一端接电源，脚16还接第四电阻，第四电阻另一端接电源，脚8、脚16间接有第一电容和第二电容，脚15接地，脚2、脚3、脚5、脚6、脚10、脚11均接有匹配电阻。

2.如权利要求1所述的高输出速率的LVDS总线的双天线卫星接收端机，其特征在于：所述总线单元还包括CAN总线单元、1553B总线单元、RS422总线单元、RS232总线单元、I2C总线单元和网口总线单元，所述LVDS总线单元、CAN总线单元、1553B总线单元、RS422总线单元、RS232总线单元、I2C总线单元和网口总线单元为相互独立的总线单元。

3.如权利要求1所述的高输出速率的LVDS总线的双天线卫星接收端机，其特征在于：还包括供电部组件，所述供电部组件与卫星供电系统相连，为所述射频部组件、基带部组件和接口部组件供电。

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