CN219459069U - 一种gnss信号转发系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及通信领域，特别是一种GNSS信号转发系统。GNSS信号转发系统包括光纤信号发射单元、光纤信号接收单元和光纤，光纤信号发射单元和光纤信号接收单元之间通过光纤连接。本实用新型通过光纤信号发射单元将卫星传输的GNSS信号接收并转换为光信号，通过光纤将光信号传输至光纤信号接收单元，光纤信号接收单元将光信号再次转换为GNSS信号并输出；光纤具有传输信号低损耗的特点，从而使得GNSS信号转发系统可以适应不同距离的信号传输任务，进而使得GNSS信号转发系统具备较好的适用性。

Description

一种GNSS信号转发系统

技术领域

本实用新型涉及通信领域，特别是一种GNSS信号转发系统。

背景技术

作为信号传输过程中的重要组成部分，信号转发系统在通信、深空探测、国防等多个领域得到了广泛应用。传统的信号转发系统主要由室外接收天线和BBU机房组成，室外接收天线将接收到的信号通过线缆传输至BBU机房中的BBU内，后续进行下一步的信号传输。

随着信号转发需求的日益提升，越来越多的信号转发系统不断地被部署在各种各样的环境中以满足相应的需求。传统的信号转发系统在复杂多变的应用环境中暴露出了许多不足，显现出了其适用性较差的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种GNSS信号转发系统，巧妙地解决了现有信号转发系统适用性较差的问题。

为达到上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：

本实用新型提供了一种GNSS信号转发系统，GNSS信号转发系统包括光纤信号发射单元、光纤信号接收单元和光纤。

光纤信号发射单元包括GNSS信号接收模块、第一信号处理模块和光纤转发模块，GNSS信号接收模块、第一信号处理模块和光纤转发模块之间按照信号传输方向依次连接。

光纤信号接收单元包括光信号接收模块、第二信号处理模块和GNSS信号传输模块，光信号接收模块、第二信号处理模块和GNSS信号传输模块之间按照信号传输方向依次连接；光纤转发模块和光信号接收模块之间通过光纤连接。

GNSS信号接收模块用于接收GNSS信号，第一信号处理模块用于处理GNSS信号，由光纤转发模块用于将GNSS信号转换为光信号，光纤用于将光信号传输至光信号接收模块；

光信号接收模块用于接收光信号并转化为GNSS信号，第二信号处理模块用于处理GNSS信号，GNSS信号传输模块用于输出GNSS信号。

可选地，GNSS信号接收模块包括接收天线、第一合路器和第一匹配器；接收天线、第一合路器和第一匹配器按照信号传输方向依次连接。

可选地，第一信号处理模块包括第一放大器和第一功分器，第一放大器与第一匹配器按照信号传输方向依次连接，第一放大器与第一功分器按照信号传输方向依次连接。

可选地，光纤转发模块包括GNSS信号转换模块和光信号输出端，第一功分器与GNSS信号转换模块按照信号传输方向依次连接，GNSS信号转换模块与光信号输出端按照信号传输方向依次连接；GNSS信号转换模块用于将GNSS信号转换为光信号。

可选地，光纤信号发射单元还包括GNSS信号输出端，第一功分器与GNSS信号输出端按照信号传输方向依次连接；第一功分器用于将单路GNSS信号转换为多路GNSS信号，GNSS信号输出端用于输出GNSS信号。

可选地，光信号接收模块包括光信号输入端、光信号转换模块、第二合路器和第二匹配器；光信号输入端、光信号转换模块、第二合路器和第二匹配器按照信号传输方向依次连接；光信号转换模块用于将光信号转换为GNSS信号。

可选地，第二信号处理模块包括第二放大器和第二功分器；第二放大器和第二匹配器按照信号传输方向依次连接，第二放大器和第二功分器按照信号传输方向依次连接。

可选地，GNSS信号传输模块包括至少两个GNSS信号输出端，第二功分器与GNSS信号输出端按照信号传输方向依次连接；第二功分器用于将单路GNSS信号转换为多路GNSS信号。

可选地，第二合路器上设置有输出接口和备用输入接口；输出接口与第二匹配器连接，输出接口用于传输GNSS信号至第二匹配器；备用输入接口作为GNSS信号接收天线的输入预留端口。

本实用新型的有益效果在于，与现有技术相比，本实用新型通过光纤信号发射单元将卫星传输的GNSS信号接收并转换为光信号，通过光纤将光信号传输至光纤信号接收单元，光纤信号接收单元将光信号再次转换为GNSS信号并输出；光纤具有传输信号低损耗的特点，从而使得GNSS信号转发系统可以适应不同距离的信号传输任务，进而使得GNSS信号转发系统具备较好的适用性。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明：

图1为本实用新型提供的一种GNSS信号转发系统的示意性结构框图；

图2为本实用新型提供的一种GNSS信号转发系统的示意性结构框图。

图中：110、光纤信号发射单元；111、GNSS信号接收模块；1111、接收天线；1112、第一合路器；1113、第一匹配器；112、第一信号处理模块；1121、第一放大器；1122、第一功分器；113、光纤转发模块；1131、GNSS信号转换模块；1132、光信号输出端；120、光纤信号接收单元；121、光信号接收模块；1211、光信号输入端；1212、光信号转换模块；1213、第二合路器；12131、输出接口；12132、备用输入接口；1214、第二匹配器；122、第二信号处理模块；1221、第二放大器；1222、第二功分器；123、GNSS信号传输模块；130、光纤；140、GNSS信号输出端。

具体实施方式

作为信号传输过程中的重要组成部分，信号转发系统在通信、深空探测、国防等多个领域得到了广泛应用。传统的信号转发系统主要由室外接收天线和BBU机房组成，室外接收天线将接收到的信号通过线缆传输至BBU机房中的BBU内，后续进行下一步的信号传输。

随着信号转发需求的日益提升，越来越多的信号转发系统不断地被部署在各种各样的环境中以满足相应的需求。传统的信号转发系统在复杂多变的应用环境中暴露出了许多不足，显现出了其适用性较差的问题。

例如：当BBU机房的分布不均匀，多个BBU机房相距较远导致无法共用天线时，需为每个BBU机房配套设置独立的室外接收天线，其应用成本显著提高；部分BBU机房因附近环境难以设置室外接收天线，需使用射频电缆连接远距离的天线以实现信号传输，这种方式不但应用成本高，还存在信号传输损耗过大的问题。

故本实用新型提供了一种GNSS信号转发系统，通过光纤信号发射单元将卫星传输的GNSS信号接收并转换为光信号，通过光纤将光信号传输至光纤信号接收单元，光纤信号接收单元将光信号再次转换为GNSS信号并输出；光纤具有传输信号低损耗的特点，从而使得GNSS信号转发系统可以适应不同距离的信号传输任务，进而使得GNSS信号转发系统具备较好的适用性。

GNSS的全称是Global Navigation Satellite System(全球导航卫星系统，又称全球卫星导航系统)，是指能在地球表面或近地空间的任何地点为用户提供全天候的三维坐标和速度以及时间信息的空基无线电导航定位系统，其包括一个或多个卫星星座及其支持特定工作所需的增强系统。

现结合附图，对本实用新型的较佳实施例作详细说明。

图1为本实用新型提供的一种GNSS信号转发系统的示意性结构框图，图2为本实用新型提供的一种GNSS信号转发系统的示意性结构框图；如图1和图2所示，本实用新型提供了一种GNSS信号转发系统，GNSS信号转发系统包括光纤信号发射单元110、光纤信号接收单元120和光纤130。

光纤信号发射单元110包括GNSS信号接收模块111、第一信号处理模块112和光纤转发模块113，GNSS信号接收模块111、第一信号处理模块112和光纤转发模块113之间按照信号传输方向依次连接。

光纤信号接收单元120包括光信号接收模块121、第二信号处理模块122和GNSS信号传输模块123，光信号接收模块121、第二信号处理模块122和GNSS信号传输模块123之间按照信号传输方向依次连接；光纤转发模块113和光信号接收模块121之间通过光纤130连接。

GNSS信号经过GNSS信号接收模块111接收并由第一信号处理模块112处理后，由光纤转发模块113将GNSS信号转换为光信号，光信号沿光纤130传输至光信号接收模块121；光信号经过光信号接收模块121接收并转化为GNSS信号，GNSS信号经过第二信号处理模块122处理后，由GNSS信号传输模块123输出GNSS信号。

光纤信号发射单元110和光纤信号接收单元120之间将GNSS信号转换为光信号并通过光纤130传输相应的光信号以实现GNSS信号的传输不受到距离限制，尤其是具有传输信号低损耗特点的光纤130可以使得GNSS信号在远距离传输中保持较好的信号质量。

进一步地，参照图1，GNSS信号接收模块111包括接收天线1111、第一合路器1112和第一匹配器1113；接收天线1111、第一合路器1112和第一匹配器1113按照信号传输方向依次连接。

合路器是一种将两路或者多路从不同发射机发出的射频信号合为一路送到天线发射的射频器件，第一合路器1112将接收天线1111接收到的多路GNSS信号合并传输至第一匹配器1113的同时能够避免不同路GNSS信号相互之间产生影响。

匹配器是一种在传输线路中用于提升能源效益的器件，其原理是在能量传输时负载阻抗和传输线的特征阻抗相等以使得能量在传输过程不会产生反射，从而达到所有能量都被负载吸收的目的。第一匹配器1113能够降低GNSS信号在传输过程中的信号损耗，从而达到更好地GNSS信号传输效果。

进一步地，参照图1，第一信号处理模块112包括第一放大器1121和第一功分器1122，第一放大器1121与第一匹配器1113按照信号传输方向依次连接，第一放大器1121与第一功分器1122按照信号传输方向依次连接。

放大器是一种能够把输入讯号的电压或功率放大的器件，第一放大器1121的主要作用是将GNSS信号进行功率放大以满足后续光纤转发模块113发送信号时的功率要求。

功分器，全称功率分配器，是一种将一路输入信号能量分成两路或多路信号能量输出的器件，其内部主要由电阻电容组建的LC功分电路构成。第一功分器1122的主要作用是将单路GNSS信号转换为多路GNSS信号以满足信号传输线路上需要分路传输的需求。

进一步地，如图1所示，光纤转发模块113包括GNSS信号转换模块1131和光信号输出端1132，第一功分器1122与GNSS信号转换模块1131按照信号传输方向依次连接，GNSS信号转换模块1131与光信号输出端1132按照信号传输方向依次连接；GNSS信号转换模块1131用于将GNSS信号转换为光信号。

首先通过GNSS信号转换模块1131将GNSS信号转换为光信号，之后由光信号输出端1132将光信号传输至光纤130进行进一步的传输。这种传输方式可以有效克服传统传输方式中采用射频电缆远距离传输信号导致的GNSS信号损耗过大的问题。

进一步地，参照图1所示，光纤信号发射单元110还包括GNSS信号输出端140，第一功分器1122与GNSS信号输出端140按照信号传输方向依次连接；GNSS信号经过第一功分器1122转换为两路GNSS信号，其中一路GNSS信号经GNSS信号输出端140输出，另外一路GNSS信号输入信号转换模块。

实际生产应用中，与第一功分器1122相连的GNSS信号输出端140可以接入信号基站，使得光纤信号发射单元110在起到GNSS信号接收转换作用的同时，还能够充当信号基站的接收天线，从而能够解决信号基站因环境等原因布设独立接收天线困难的问题，进而使得GNSS信号转发系统可以满足不同使用需求，以具备较好的适用性。

进一步地，如图2所示，光信号接收模块121包括光信号输入端1211、光信号转换模块1212、第二合路器1213和第二匹配器1214；光信号输入端1211、光信号转换模块1212、第二合路器1213和第二匹配器1214按照信号传输方向依次连接；光信号转换模块1212用于将光信号转换为GNSS信号。

第二合路器1213将接收天线1111接收到的多路GNSS信号合并传输至第二匹配器1214的同时能够避免不同路GNSS信号相互之间产生影响；第二匹配器1214能够降低GNSS信号在传输过程中的信号损耗，从而达到更好的GNSS信号传输效果。

在本申请实施例中，第一匹配器1113和第二匹配器1214的匹配阻抗优选为50Ω，即将线路中的信号均匹配到50Ω以进行后续的信号传输工作。

进一步地，参照图2，第二信号处理模块122包括第二放大器1221和第二功分器1222；第二放大器1221和第二匹配器1214按照信号传输方向依次连接，第二放大器1221和第二功分器1222按照信号传输方向依次连接。

第一放大器1121的主要作用是将GNSS信号进行功率放大以满足后续GNSS信号传输模块123发送信号时的功率要求；第二功分器1222的主要作用是将单路GNSS信号转换为多路GNSS信号以满足多个GNSS信号输出端140需要分路传输的需求。综上所述，第二合路器1213、第二匹配器1214、第二放大器1221和第二功分器1222的主要作用是保证GNSS信号能够在线路中实现稳定高效的传输。

进一步地，如图2所示，GNSS信号传输模块123包括至少两个GNSS信号输出端140，第二功分器1222与GNSS信号输出端140按照信号传输方向依次连接；GNSS信号经过第二功分器1222转换为多路GNSS信号，多路GNSS信号分别对应输入GNSS信号输出端140。

在实际生产应用中，可根据生产设计需要或客户需求个性化定制不同数量的GNSS信号输出端140，还可以通过设计配套的GNSS信号输出端140转接拓展设备，在保证GNSS信号传输质量的前提下，灵活增加GNSS信号输出端140的个数。

具体地，如图2所示，第二合路器1213上设置有输出接口12131和备用输入接口12132；输出接口12131与第二匹配器1214连接，输出接口12131用于传输GNSS信号至第二匹配器1214；备用输入接口12132作为GNSS信号接收天线的输入预留端口。

这种方式可以提高第二合路器1213抵抗意外故障的能力，当第二合路器的前端信号传输出现故障时可临时外接接收天线并启用备用输入接口12132进行替代，保证光纤信号接收单元120能够正常输出GNSS信号，从而提高光纤信号接收单元120乃至整个GNSS信号转发系统抵抗意外故障的能力。

此外，还可以根据实际需要额外架设GNSS信号接收天线并将其接入备用输入接口12132，这种方式可以提高光纤信号接收单元120输出的GNSS信号质量。

以上所描述的仅为本实用新型的较佳实施例，上述具体实施例不是对本实用新型的限制。在本实用新型的技术思想范畴内，可以出现各种变形及修改，凡本领域的普通技术人员根据以上描述所做的润饰、修改或等同替换，均属于本实用新型所保护的范围。

Claims (9)

1.一种GNSS信号转发系统，其特征在于，包括光纤信号发射单元、光纤信号接收单元和光纤；

所述光纤信号发射单元包括GNSS信号接收模块、第一信号处理模块和光纤转发模块，所述GNSS信号接收模块、所述第一信号处理模块和所述光纤转发模块之间按照信号传输方向依次连接；

所述光纤信号接收单元包括光信号接收模块、第二信号处理模块和GNSS信号传输模块，所述光信号接收模块、所述第二信号处理模块和所述GNSS信号传输模块之间按照信号传输方向依次连接；

所述光纤转发模块和所述光信号接收模块之间通过所述光纤连接；

所述GNSS信号接收模块用于接收GNSS信号，所述第一信号处理模块用于处理GNSS信号，由所述光纤转发模块用于将GNSS信号转换为光信号，所述光纤用于将光信号传输至所述光信号接收模块；

所述光信号接收模块用于接收光信号并转化为GNSS信号，所述第二信号处理模块用于处理GNSS信号，所述GNSS信号传输模块用于输出GNSS信号。

2.根据权利要求1所述的GNSS信号转发系统，其特征在于，所述GNSS信号接收模块包括接收天线、第一合路器和第一匹配器；所述接收天线、所述第一合路器和所述第一匹配器按照信号传输方向依次连接。

3.根据权利要求2所述的GNSS信号转发系统，其特征在于，所述第一信号处理模块包括第一放大器和第一功分器，所述第一放大器与所述第一匹配器按照信号传输方向依次连接，所述第一放大器与所述第一功分器按照信号传输方向依次连接。

4.根据权利要求3所述的GNSS信号转发系统，其特征在于，所述光纤转发模块包括GNSS信号转换模块和光信号输出端，所述第一功分器与所述GNSS信号转换模块按照信号传输方向依次连接，所述GNSS信号转换模块与所述光信号输出端按照信号传输方向依次连接；

所述GNSS信号转换模块用于将GNSS信号转换为光信号。

5.根据权利要求4所述的GNSS信号转发系统，其特征在于，所述光纤信号发射单元还包括GNSS信号输出端，所述第一功分器与所述GNSS信号输出端按照信号传输方向依次连接；

所述第一功分器用于将单路GNSS信号转换为多路GNSS信号，所述GNSS信号输出端用于输出GNSS信号。

6.根据权利要求1至5任一项所述的GNSS信号转发系统，其特征在于，所述光信号接收模块包括光信号输入端、光信号转换模块、第二合路器和第二匹配器；

所述光信号输入端、所述光信号转换模块、所述第二合路器和所述第二匹配器按照信号传输方向依次连接；

所述光信号转换模块用于将光信号转换为GNSS信号。

7.根据权利要求6所述GNSS信号转发系统，其特征在于，所述第二信号处理模块包括第二放大器和第二功分器；

所述第二放大器和所述第二匹配器按照信号传输方向依次连接，所述第二放大器和所述第二功分器按照信号传输方向依次连接。

8.根据权利要求7所述的GNSS信号转发系统，其特征在于，所述GNSS信号传输模块包括至少两个GNSS信号输出端，所述第二功分器与所述GNSS信号输出端按照信号传输方向依次连接；

所述第二功分器用于将单路GNSS信号转换为多路GNSS信号。

9.根据权利要求6所述的GNSS信号转发系统，其特征在于，所述第二合路器上设置有输出接口和备用输入接口；所述输出接口与所述第二匹配器连接，所述输出接口用于传输GNSS信号至所述第二匹配器；所述备用输入接口作为GNSS信号接收天线的输入预留端口。