CN219592395U - 一种抗干扰卫星定位通信装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提出一种抗干扰卫星定位通信装置，包括：天线，短报文模块，混合耦合器，滤波电路，放大电路，电容模块，以及定位模块；其中，所述的天线分别连接到短报文模块和混合耦合器；所述的混合耦合器连接到滤波电路的一端，所述的滤波电路包括并联的第一滤波器和第二滤波器；滤波电路的另一端连接到放大电路，放大电路通过电容模块与定位模块连接。短报文模块与混合耦合器连接。本实用新型的抗干扰卫星定位通信装置，通过在天线与定位模块之间的信号通道上连接滤波电路，能够避免短报文模块发送北斗短报文信息时对定位模块产生干扰，从而防止影响定位精度。
Description
技术领域
本实用新型涉及电子电路领域，尤其是一种能够抗干扰的卫星定位通信装置。
背景技术
随着我国北斗卫星网络的组网成功，北斗定位精度不断提升，北斗高精度定位技术已在未来城市、自动驾驶、智能手机、共享单车及无人机应用等各领域广泛使用。
目前，中国气象局已布设近7万个地面自动气象站。这些观测站点对气象观测发展做出了重大的贡献。我国站点经纬度管理采用人工测量和登记记录经纬度的方式，随着站点数量增多以及站点经纬度信息更新延迟等现象，应用单位在使用观测资料时有很大不便，同时部分较早建设的区域站其经纬度测量也存在一定误差，不利于数据有效使用。随着我国北斗卫星网络的逐步完善，北斗定位精度不断提升，已经具备为气象系统定位服务的能力，同时北斗定位能够实时更新站点经纬度信息，减少台站因为站址迁移带来的后端资料应用困难。
然而，现有技术中，在北斗定位装置中的精度会收到自身报文发送信号的干扰，影响定位精度。
实用新型内容
为了解决上述技术问题，本实用新型提出一种抗干扰卫星定位通信装置，其上设置有滤波电路，可以解决北斗区域短报文模块在发送短报文时，对北斗高精度定位模块产生信号干扰的问题。
本实用新型提出一种抗干扰卫星定位通信装置，包括：
天线，短报文模块，混合耦合器，滤波电路，放大电路，电容模块，以及定位模块；其中，
所述的天线分别连接到短报文模块和混合耦合器；所述的混合耦合器连接到滤波电路的一端，所述的滤波电路包括并联的第一滤波器和第二滤波器；
滤波电路的另一端连接到放大电路，放大电路通过电容模块与定位模块连接。
短报文模块与混合耦合器连接。
进一步的，所述的天线采用无源陶瓷天线，天线包括三个天线端口，第一天线端口连接短报文模块，第二天线端口和第三天线端口用来连接到混合耦合器。
进一步的，所述的定位模块采用是北斗三号高精度定位芯片模块，所述的短报文模块采用北斗三号区域短报文芯片模块。
进一步的，混合耦合器至少包括四个端口，短报文模块的输出引脚连接到混合耦合器的第二端口，混合耦合器的第三端口、第四端口分别连接到天线的第二天线端口、第三天线端口。
进一步的，混合耦合器的第三端口、第四端口分别为输入输出端口OUT1、OUT2，混合耦合器的第一端口连接到滤波电路。
进一步的，所述短报文模块输出端与混合耦合器第二端口连接。
进一步的，滤波电路包括并联的第一滤波器、第二滤波器，所述的第一滤波器和第二滤波器分别采用两个中心频率不同的带通滤波器。
进一步的，天线的第一端口通过阻容滤波电路连接到短报文模块的输入端。
进一步的，所述的电容模块为无极性电容。
进一步的，所述定位模块、短报文模块、混合耦合器和滤波电路外使用屏蔽罩对其进行空间隔离。
本实用新型的抗干扰卫星定位通信装置，通过在天线与定位模块之间的信号通道上连接滤波电路，能够避免短报文模块发送北斗短报文信息时对定位模块产生干扰，从而防止影响定位精度。
附图说明
图1：本实用新型的一种抗干扰卫星定位通信装置原理框图；
图2：本实用新型的一种抗干扰卫星定位通信装置电路连接图。
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、完整的描述，显然，所描述的实施例仅为本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本实用新型中的实施例，本领域的普通技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。
为解决北斗区域短报文模块发送北斗短报文时会对北斗三号高精度定位芯片模块的定位系统产生干扰的问题，本实用新型设计了一种带有滤波电路的抗干扰卫星定位通信装置，能够解决定位系统与北斗短报文的干扰。
如图1所示，该抗干扰卫星定位通信装置包括：天线1，短报文模块2，混合耦合器3，滤波电路9，放大电路6，电容模块7，以及定位模块8；
所述的天线1分别连接到短报文模块2和混合耦合器3；所述的混合耦合器3连接到滤波电路9的一端，所述的滤波电路9包括第一滤波器4，第二滤波器5，其中，所述的第一滤波器4和第二滤波器5并联连接；
滤波器的另一端连接到放大电路6，放大电路6通过电容模块7与定位模块8连接。
所述短报文模块2还与混合耦合器3连接；
在本实施例中，天线用于接收卫星定位信号并传输给定位模块8实现位置定位，同时，天线1还用于发送短报文模块2生成的区域短报文信号，从而实现无线报文通信和卫星定位。功能。
参见图2，在一个实施例中，所述的天线1可采用无源陶瓷天线，天线1包括三个天线端口，第一天线端口连接短报文模块2(具体为北斗三号区域短报文芯片模块RFIN引脚)，用于将天线收到的信号传输给短报文模块2，第二天线端口和第三天线端口用来连接到混合耦合器3。天线1的第一天线端口为S2C频点卫星信号收发端口，天线1的第二天线端口为Lf1\Lf2频点信号发射和B1\L1信号接收端口，天线1的第三天线端口为L5信号接收口。
在此实施例中，定位模块8为卫星无线电导航业务模块(RNSS，Radio NavigationSatellite System)，RNSS是一种由用户接收卫星无线电导航信号，能自主完成至少到4颗卫星的距离测量，进行用户位置，速度及航行参数计算。
所述的定位模块8可采用北斗三号高精度定位芯片模块，型号为TAU1202，定位精度<1m CEP，支持B1l和B2a信号载波频率Lf1\Lf2频点信号1561.098MHz和1176.45MHz，TAU1202是一款高性能的双频GNSS定位模块，可以实现亚米级定位,集成高效的电源管理架构，为GNSS导航应用提供高精度、高灵敏性、低功耗的解决方案。
所述的短报文模块2为卫星无线电测定业务(RDSS，Radio DeterminationSatellite Service)模块，RDSS是指用户至卫星的距离测量和位置计算无法由用户自身独立完成，必须由外部系统通过用户的应答来完成。本实施例中，短报文模块2模块可采用北斗三号区域短报文芯片模块，具体型号为MT1310，支持Lf1和Lf2频点的信号其发射频率为1614.26±4.08MHz和1618.34±4.08MHz。
进一步的参见图2，天线1的第一天线端口连接北斗三号区域短报文芯片模块信号输入引脚，即RFIN引脚，并且将天线收到的信号传输给北斗三号区域短报文芯片模块，天线1的第二天线端口7用来传输北斗区域短报文模块发送的信号，天线1的第三天线端口3用于将接收的卫星定位信号传输给北斗三号高精度定位芯片模块。
北斗三号区域短报文芯片模块的RF_OUT引脚连接到混合耦合器3的第二端口，混合耦合器3的第三端口、第四端口分别连接到天线1的第二天线端口、第三天线端口；如前所述，天线1的第二天线端口、第三天线端口分别为L(TX)B1/L1信号端和GNSS(L5)信号端；
混合耦合器3至少包括四个数据端口，其中，第一端口为input端口，第二端口为Isolated端口，第三端口、第四端口分别为输入输出端口OUT2、OUT1，混合耦合器3的第一端口为信号输入输出端口。可选的，所述的混合耦合器3可以选用HC1400P03S混合耦合器，HC1400P03S混合耦合器是一种四端口器件，其作用是将从任一端口输入的信号，均等地分配到其中两个其他的端口，而不将信号传送到第四个端口，或者从两个端口分别输入信号，合成一路信号从其中一端口输出而不传送到第四个端口。HC1400P03S有一个方向标记来表示引脚1。一旦确定了第一端口的引脚1，就会自动知道其他端口，例如混合耦合器3的第二端口接北斗区域短报文模块的RF-OUT端口，确定混合耦合器3的第二端口为input端口，第三端口、第四端口分别为输出端口OUT2和OUT1，第一端口为Isolated端口；
当混合耦合器3的第三端口、第四端口为输入端口时，第二端口为Isolated端口，第一端口为OUT端口；即第二天线端口、第三天线端口输入到混合耦合器3时，从第一端口输出到滤波电路，而不会输出到第二端口；
另外，如果确定了第一端口为input端口，第二端口为Isolated，第三端口、第四端口为输出端口OUT2、OUT1，即滤波电路信号输入到混合耦合器3的第一端口，则第三端口、第四端口输出两路分路后的信号。总之，混合耦合器为公知的器件，其功能在此不再赘述。
本实用新型混合耦合器3在1150-1630MHz频率范围内运行，所述混合耦合器3可采用现有的混合耦合器模块，例如可采用前述的HC1400P03S混合耦合器模块。
所述短报文模块2输出端与混合耦合器3输入端连接，在北斗三号区域短报文芯片模块的RF_OUT引脚发出信号时，通过混合耦合器3的第二端口输入平均分配信号到第三端口和第四端口，经过混合耦合器3分配信号传输给天线1，天线1将信号发送出去。
在天线1收到的各种信号后输入到北斗三号区域短报文芯片模块的RFIN引脚，北斗三号区域短报文芯片模块内置LNA，实现对S7C频点卫星信号进行滤波，低噪声放大，无需外置LNA，直接连接无源天线。可选的，天线1的第一天线端口可通过阻容滤波电路连接到北斗三号区域短报文芯片模块的RFIN引脚。
所述的混合耦合器3的第一端口连接到滤波电路9，所述滤波电路9包括并联的第一滤波器4、第二滤波器5；
如图2所示，混合耦合器3的第一端口连接第一滤波器4和第二滤波器5的并联第一端；
所述的第一滤波器4采用带通滤波器，中心频率为1176MHz，所述的第二滤波器5也采用带通滤波器，中心频率为1569MHz；因此，两个滤波器具有不同的中心频率，具有不同的通带，分别滤除各自通带以外的频率信号，最终保留了两个通带内(预定频率)的信号作为输出。可选的，所述的第一滤波器4可以采用CMF3C1176F25DB芯片，所述的第二滤波器5可采用CMF4C1569F21HB芯片；
所述的第一滤波器4和第二滤波器5并联后，并联的第二端连接到所述放大电路的输入端。
本实施例中，在天线1收到各种信号后输出到混合耦合器3，信号从混合耦合器3的第三端和第四端口输入合并成一个公共信号从第一端口1输出，组合后的信号将通过滤波电路9进行滤波，其中，并联的第一滤波器4和第二滤波器5分别滤除各自通带频点以外的频率得到滤波后的频率信号，得到滤波后的频率信号是含有两个预定频点(中心频率)频率成分的信号，然后传输给北斗三号高精度定位芯片模块。
本实例中，优选的，在第一滤波器4和第二滤波器5之后增加一级放大电路，以及电容模块7，所述的放大电路6采用低噪声放大器，用来提高放大定位信号并提高定位可靠性。如此，经过第一滤波器4和第二滤波器5得到预定频率的信号，再经过低噪声放大器将信号通过电容模块7后传输给北斗高精度定位模。所述低噪声放大电路可以采用BAG725L6芯片，其适用于所有全球卫星导航系统，其工作频率为1550-1615MHz，LNA在3.3mA的电流消耗下提供70dB增益。
参见图2，经过低噪声放大器将信号通过电容模块7连接到所述的北斗三号高精度定位芯片模块的RF_IN引脚，所述电容模块7用于耦合交流，隔离直流，所述的电容模块例如可以采用电容元件实现，所述的电容元件可以为无极性电容，具体可以采用云母电容等；在此实施例中，所述的北斗三号高精度定位芯片模块芯片的RF_IN引脚(信号输入端)连接到电容，从而耦合交流输入信号。
本实施例中，通过在滤波电路9与定位模块8之间连接电容模块7，是为了耦合交流，隔离直流，保证对后续电路的稳定；
优选的，进一步在北斗三号高精度定位芯片模块，北斗区域短报文模块，混合耦合器和滤波电路使用屏蔽罩对其进行空间隔离，屏蔽外界电磁波对内部电路的影响和内部产生的电磁波向外辐射。
本实用新型的滤波电路通过滤波器对预定频点以外的频率进行有效滤除后，将得到一个预定频率的信号，滤除北斗区域短报文模块在发送短报文时的信号频率，从而解决北斗三号高精度定位芯片模块与北斗三号区域短报文芯片模块之间的干扰。
因此，通过在天线1与定位模块8之间的信号通道上连接滤波电路9，能够避免短报文模块7发送北斗短报文信息时对定位模块8产生干扰，从而防止影响定位精度。
尽管上面对本说明性的具体实施方式进行了描述，以便于本技术领域的技术人员理解本实用新型，且应该清楚，本实用新型不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本实用新型的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本实用新型构思的实用新型创造均在保护之列。
Claims (10)
1.一种抗干扰卫星定位通信装置，其特征在于，包括：
天线，短报文模块，混合耦合器，滤波电路，放大电路，电容模块，以及定位模块；其中，
所述的天线分别连接到短报文模块和混合耦合器；所述的混合耦合器连接到滤波电路的一端，所述的滤波电路包括并联的第一滤波器和第二滤波器；
滤波电路的另一端连接到放大电路，放大电路通过电容模块与定位模块连接；
短报文模块与混合耦合器连接。
2.根据权利要求1所述的一种抗干扰卫星定位通信装置，其特征在于：
所述的天线采用无源陶瓷天线，天线包括三个天线端口，第一天线端口连接短报文模块，第二天线端口和第三天线端口用来连接到混合耦合器。
3.根据权利要求1所述的一种抗干扰卫星定位通信装置，其特征在于：
所述的定位模块采用是北斗三号高精度定位芯片模块，所述的短报文模块采用北斗三号区域短报文芯片模块。
4.根据权利要求1所述的一种抗干扰卫星定位通信装置，其特征在于：
混合耦合器至少包括四个端口，短报文模块的输出引脚连接到混合耦合器的第二端口，混合耦合器的第三端口、第四端口分别连接到天线的第二天线端口、第三天线端口。
5.根据权利要求4所述的一种抗干扰卫星定位通信装置，其特征在于：
混合耦合器的第三端口、第四端口分别为输入输出端口OUT1、OUT2，混合耦合器的第一端口连接到滤波电路。
6.根据权利要求1所述的一种抗干扰卫星定位通信装置，其特征在于：
所述短报文模块输出端与混合耦合器第二端口连接。
7.根据权利要求1所述的一种抗干扰卫星定位通信装置，其特征在于：
滤波电路包括并联的第一滤波器、第二滤波器，所述的第一滤波器和第二滤波器分别采用两个中心频率不同的带通滤波器。
8.根据权利要求1所述的一种抗干扰卫星定位通信装置，其特征在于：
天线的第一端口通过阻容滤波电路连接到短报文模块的输入端。
9.根据权利要求1所述的一种抗干扰卫星定位通信装置，其特征在于：
所述的电容模块为无极性电容。
10.根据权利要求1所述的一种抗干扰卫星定位通信装置，其特征在于：
所述定位模块、短报文模块、混合耦合器和滤波电路外使用屏蔽罩对其进行空间隔离。
Priority Applications (1)
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| CN202320632478.0U CN219592395U (zh) | 2023-03-28 | 2023-03-28 | 一种抗干扰卫星定位通信装置 |
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| CN202320632478.0U Active CN219592395U (zh) | 2023-03-28 | 2023-03-28 | 一种抗干扰卫星定位通信装置 |
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