[發明專利]一體化雙模授時有源天線和雙模模數解調模塊

無效

• 申請號: 200910073757.2
• 申請日: 2009-02-10
• 公開（公告）號: CN101800363A
• 公開（公告）日: 2010-08-11
• 發明（設計）人: 張建城;張雷;崔建寶
• 申請（專利權）人: 石家莊世紀森諾通訊有限公司;張建城
• 主分類號: H01Q23/00
• 分類號: H01Q23/00;H03F1/26;H03D7/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及在移動無線通信系統中使用的授時有源天線，所采用的一體化雙模接收方式，可實現高增益、抗干擾和兼容接收要求，屬于移動通信領域。

背景技術

在主要的移動通信系統如CDMA、TD-SCDMA等系統中，其通用的衛星授時同步裝置由設置在室外天線塔架上的授時有源天線和設置在基站內的射頻接收機解調模塊共同組成。授時有源天線將接收和放大的射頻信號通過射頻電纜傳輸給設置在基站內的射頻接收機解調模塊。由于授時有源天線一般都設置在天線塔架上，高頻信號的傳輸需要經過較長的傳輸線纜，這樣就必然造成對射頻信號的衰減。為避免射頻信號在傳輸過程中的衰減，就需要在傳輸電纜中增加中繼放大器，因而增加了系統設備制造成本。經查，目前國外有Trimble、Symmetricom、Motorala和日本古野等廠家生產的一體化單模授時有源天線，將授時接收天線和射頻接收機模塊設計在一塊或兩塊電路板上，接收單一GPS導航衛星信號。該方案實際是將設置在基站內的時間基板上的射頻接收機模塊移至到授時有源天線內，構成了一體化的授時有源天線，經解調的數字信號再改由網絡數字傳輸線纜直接傳輸給基站的時間基板，這樣就減少了因傳輸高頻信號和距離過長造成的衰減。但是，這種一體化技術只適用于GPS衛星單模授時系統。

另由于國際衛星導航系統已不限于美國的GPS一種，其他的全球衛星導航系統如歐盟的GULILEO、俄羅斯的GLONASS以及我國即將建立的“北斗二代”(COMPASS-M1)全球定位導航系統，都將或已經進入實際應用階段，新一代的衛星定位導航接收機或授時服務，應能夠同時兼容接收這些系統的信號，為用戶提供更加穩定、可靠、精確的服務，多系統兼容接收機代替單一系統接收機已經成為必然。為確保現有移動通訊裝置能在不同地域和不同的衛星授時服務中實現穩定切換，就要求基站系統必須能夠同時接收兩種以上衛星授時信號。為適應這一要求，射頻芯片生產商已經生產了用于衛星導航定位的并能兼容GPS和GLONASS的雙模射頻解調芯片及功能模塊，但由于缺少可為其服務的雙模授時有源天線，致使雙模射頻解調芯片及功能模塊的功能還不能得到充分利用。而在我國已公開的可以服務于兩種衛星授時服務的專利中，也只是針對“北斗一號”和GPS衛星提出的，由于“北斗一號”授時頻段設置在2491.75MHz，與GPS的L1授時頻段相距較大，因此在接收機前必須分別設置兩個不同接收頻率的授時有源天線，又因″北斗一號″授時需要精準的方位角尋星，因此技術上很難實現一體化雙模授時服務。

針對我國即將建立的“北斗二代”衛星導航系統的技術規范，申請人先前申請了《一種雙模授時有源天線》專利，實驗證明完全可以同時接收GPS和“北斗二代”兩個頻段的衛星授時信號。如再進一步優化設計，借鑒一體化設計技術，對現有射頻接收模塊進行改進，既能克服當前一體化授時有源天線存在的缺陷，也可以兼容不同衛星授時系統，提高了基站授時的可靠性和靈活性，進一步降低設備制造成本。

發明內容

本發明所要解決的問題是提供一種能夠同時接收兩種衛星授時服務和全新的一體化雙模授時有源天線和與其配套的雙模模數解調模塊。

本發明一體化雙模授時有源天線和雙模模數解調模塊分別由雙模陶瓷介質接收天線、低噪聲放大器單元；雙模射頻接收機模塊；混頻器單元、中頻濾波器、阻抗匹配器；雙模模數解調模塊、雙頻切換開關；防雷擊浪涌沖擊電路、供電穩壓電路、含微帶電路的雙面印制覆銅板、N型針式電連接器、天線外殼組成，其特征在于：寬帶陶瓷介質天線、低噪聲放大器單元；雙模射頻接收機模塊；混頻器單元、中頻濾波器、阻抗匹配器；雙模模數解調模塊；防雷擊浪涌沖擊電路、供電穩壓電路；雙頻切換開關；N型針式電連接器通過雙面覆銅印制電路板上的微帶連接線或射頻電纜依次連接，組成一體化雙模授時有源天線電路模塊；授時數字時鐘信號通過網絡線纜連接基站內的時間基板；雙模高頻信號、雙中頻或單中頻信號通過同軸射頻電纜連接基站內的時間基板；針式電連接器的N型射頻輸出端或網絡數字接口、或雙頻切換開關安裝在殼體預留孔上；雙模授時接收頻段是GPS的L1和北斗二代的B1頻段衛星信號的組合。

所述低噪聲放大器單元由前置帶通濾波器、低噪聲放大器、寬帶帶通濾波器、單片放大器、窄帶濾波器組成。

所述陶瓷介質天線為雙模寬帶接收天線，可同時接受GPS和“北斗二代”衛星授時載波信號，其主要特征在于：該陶瓷介質天線的接收頻率分別為“北斗二代”的1561.098MHz和GPS的1575.42MHz；該陶瓷介質天線設置于覆銅板的一面，并通過引線連接到低噪聲放大器單元輸入端。