专利名称：北斗用户终端设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及北斗导航定位领域，特别是一种应用于北斗导航定位系统中的北斗用户终端设备。
背景技术：
北斗用户终端设备通过与卫星交互式的收发信息来实现定位、导航的功能，在北斗用户终端设备中主要是通过射频收发通道的上变频和下变频功能来把经过处理的基带信号调制在发射载波上，经过功率放大器放大后由天线发射出去；下行通道把天线接收到的卫星信号经过两次变频后，变为频率比较低的中频信号，然后传输给主控制器。在现有车载型北斗用户机中，天线部件与主控制器是分体的，这就需要有上行电缆、下行电缆和不同的电源线将它们连接，连接电缆会很粗很硬，使用和携带都很不方便。在现代通信领域中无论是发射机还是接收机的体系结构中，大多仍采用超外差结构，即将射频信号频谱搬移到一个固定中频上进行解调和处理。由于超外差结构的使用，使得发射机以及接收机都存在体积庞大、功耗较高的缺点，并且由于携带信号的电磁波在空间传输时除了空间自由损耗，还有各种自然因素造成的能量损失，所以信号到达接收天线时的强度是不固定的，而是动态变化的。

实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是提供一种结构简单、便于携带和使用的北斗用户终端设备。为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是北斗用户终端设备，包括对北斗卫星信号进行处理的主控制器，用于将接收的信号进行下变频处理以及将发射的信号进行上变频处理的通道多工单元、用于接收北斗卫星信号的天线多工单元以及用于将发射信号进行放大并发射的功率放大器模块；所述天线多工单元与通道多工单元之间通过一根电缆互相通信，所述通道多工单元与主控制器之间互相通信，功率放大器模块的输入端连接天线多工单元的输出端。本实用新型所述通道多工单元的具体结构为通道多工单元包括多工器、上变频模块、下变频模块以及电源处理模块；所述多工器与天线多工单元之间互相通信，多工器的输出端连接下变频模块的输入端，多工器的输入端连接上变频模块的输出端，下变频模块的输出端连接主控制器的输入端，上变频模块的输入端和电源处理模块输入端分别与主控制器的输出端连接，电源处理模块的输出端连接多工器的输入端。本实用新型所述天线多工单元的具体结构为天线多工单元包括低噪声放大器、 S/L双工器和电源控制模块；所述低噪声放大器的输出端连接S/L双工器的输入端，S/L双工器与通道多工单元的多工器互相通信，S/L双工器的输出端与功率放大器模块的输入端连接，所述电源控制模块的输入端连接S/L双工器的输出端，电源控制模块的输出端分别与低噪声放大器和功率放大器模块的输入端连接。[0009]本实用新型的改进在于所述主控制器内设置有与通道多工单元的电源处理模块电连接的电源模块。本实用新型的改进还在于所述下变频模块内设置有用于将输出的中频信号的功率恒定在一个固定值上的增益控制电路。由于采用了上述技术方案，本实用新型所取得的技术进步在于本实用新型将天线与主控制器连接的混装电缆直接使用一根电缆代替，在一根电缆中实现上行频率、下行频率以及电源信号的传输，从而给使用上和运输上带来了便利。本实用新型由于采用了直接变频技术代替现有技术中超外差结构，使得本实用新型体积减小，大大降低了功耗。下变频模块中增益控制电路的设置，可以使主控制器接收到的中频信号的功率恒定在一个固定值上，提高了信号传输的稳定性。

图1 本实用新型的原理框图。其中1.主控制器，11.电源模块，2.功率放大器模块，3.天线多工单元，31.低噪声放大器，32. S/L双工器，33.电源控制模块，4.通道多工单元，41.多工器，42.上变频模块，43.下变频模块，431.增益控制电路，44.电源处理模块。
具体实施方式
下面将结合说明书附图对本实用新型作进一步详细说明。北斗用户终端设备，其原理框图如图1所示。包括主控制器1、通道多工单元4、天线多工单元3以及功率放大器模块2。主控制器1，用于对北斗卫星信号进行分析、判断；通道多工单元4，用于将接收的信号进行下变频处理以及将发射的信号进行上变频处理；天线多工单元3，用于接收北斗卫星信号；功率放大器模块2，用于将发射信号进行放大处理。天线多工单元与通道多工单元之间通过一根电缆互相通信，通道多工单元与主控制器之间互相通信，功率放大器模块的输入端与天线多工单元的输出端连接。通道多工单元4包括多工器41、上变频模块42、下变频模块43以及电源处理模块 44。其中多工器41，用于对接收的北斗信号进行分路输出，以及对上变频模块处理的信号和主控制器输出的电源信号进行合路输出；上变频模块42，用于将主控制器输出的基带信号调制为射频信号后输出；下变频模块43，用于对接收到的射频信号进行频谱搬移为中频信号；电源处理模块44，用于将主控制器输出的电源信号进行处理，生成天线多工单元所需要的12￥或观￥电压信号。下变频模块43中还设置增益控制电路431，用于保证输出给主控制器的中频信号的功率固定在一个恒定值上，从而提高信号传输的稳定性。通道多工单元内多工器41与天线多工单元3之间互相通信，多工器41的输出端连接下变频模块43的输入端，多工器41的输入端连接上变频模块42的输出端，下变频模块43的输出端连接主控制器1的输入端，上变频模块42的输入端和电源处理模块44输入端分别与主控制器1的输出端连接。天线多工单元3包括低噪声放大器31、S/L双工器32和电源控制模块33。其中 低噪声放大器31，用于接收北斗卫星发射的射频信号；S/L双工器32，用于对接收的北斗射频信号进行合路，以及对通道多工单元输出的射频信号和电源信号进行分路输出；电源控制模块33，用于对S/L双工器输出的电源信号进行DC/DC转换为5V电源后为低噪声放大器 31供电，以及通过对电源信号进行分析后对功率放大器模块2进行使能。天线多工单元内的低噪声放大器31的输出端连接S/L双工器32的输入端，S/L双工器32与通道多工单元4的多工器41互相通信，S/L双工器32的输出端与功率放大器模块2的输入端连接，电源控制模块33的输入端连接通道多工单元4的多工器41的输出端， 电源控制模块33的输出端分别与低噪声放大器31和功率放大器模块2的输入端连接。主控制器1内还设置有与通道多工单元4的电源处理模块44电连接的电源模块 11，用于为电源处理模块提供12V或28V电压信号，以及为通道多工单元的上变频模块和下变频模块提供直流5V的工作电源。本实用新型工作时，电源信号与射频信号均通过一根电缆在天线多工单元和通道多工单元之间进行通信。电源信号的工作原理为本实用新型的主控制器的电源模块为通道多工单元的电源处理模块提供12V或^V电压信号，为上变频模块和下变频模块提供直流5V的工作电源。通道多工单元的电源处理模块对12VA8V电压信号经过处理后传输给多工器进行合路输出给天线多工单元的S/L双工器，S/L双工器对电压信号分路后输出给电源控制模块，电源控制模块分两路对接收到的电压信号进行处理，其中一路电压信号经过DC/DC转换为5V 电源后为低噪声放大器31供电，而另一路电压信号则直接输出给功率放大器模块2，并对其使能。当功率放大器模块2接收到12V电压信号时处于不工作状态，当接收到^V的电压信号时，则对S/L双工器传输的射频信号进行放大后发射给北斗卫星。射频信号的工作原理为低噪声放大器接收到北斗卫星发射的射频信号后传输给S/L双工器进行合路输出给多工器，多工器将射频信号分路输出给下变频模块，下变频模块对接收到的2491. 75MHz射频信号经过两级混频后，将生成的12. 24MHz的中频信号输出给主控制器进行处理。主控制器处理完后，将基带信号传输给上变频模块，上变频模块将4. 08MHz基带信号进行整形、LC滤波、差分放大后调制在1615. 68MHz的本振信号上， 然后再经过放大、带通滤波、放大和功率控制后输出频率为1615. 68MHz士4. 08MHz，幅度为 7士 Icffim的射频信号，射频信号经过多工器合路后输出给天线多工单元S/L双工器，S/L双工器将射频信号分路后输出给功率放大器模块进行功率放大，并发射给北斗卫星。
权利要求1.北斗用户终端设备，包括对北斗卫星信号进行处理的主控制器(1)，其特征在于还包括用于将接收的信号进行下变频处理以及将发射的信号进行上变频处理的通道多工单元G)、用于接收北斗卫星信号的天线多工单元(3)以及用于将发射信号进行放大并发射的功率放大器模块O)；所述天线多工单元(3)与通道多工单元(4)之间通过一根电缆互相通信，所述通道多工单元(4)与主控制器(1)之间互相通信，功率放大器模块( 的输入端连接天线多工单元(3)的输出端。
2.根据权利要求1所述的北斗用户终端设备，其特征在于所述通道多工单元(4)包括多工器(41)、上变频模块(42)、下变频模块以及电源处理模块G4)；所述多工器 (41)与天线多工单元C3)之间互相通信，多工器Gl)的输出端连接下变频模块的输入端，多工器Gl)的输入端连接上变频模块0 的输出端，下变频模块的输出端连接主控制器(1)的输入端，上变频模块0 的输入端和电源处理模块G4)输入端分别与主控制器(1)的输出端连接，电源处理模块G4)的输出端连接多工器Gl)的输入端。
3.根据权利要求1所述的北斗用户终端设备，其特征在于所述天线多工单元(3)包括低噪声放大器(31)、S/L双工器(3 和电源控制模块(3 ；所述低噪声放大器(31)的输出端连接S/L双工器(32)的输入端，S/L双工器(32)与通道多工单元的多工器互相通信，S/L双工器(3 的输出端与功率放大器模块O)的输入端连接，所述电源控制模块(33)的输入端连接S/L双工器(32)的输出端，电源控制模块(33)的输出端分别与低噪声放大器(31)和功率放大器模块O)的输入端连接。
4.根据权利要求1至3任一项所述的北斗用户终端设备，其特征在于所述主控制器 (1)内设置有与通道多工单元的电源处理模块G4)电连接的电源模块(11)。
5.根据权利要求4所述的北斗用户终端设备，其特征在于所述下变频模块内设置有用于将输出的中频信号的功率恒定在一个固定值上的增益控制电路(431)。
专利摘要本实用新型涉及一种北斗用户终端设备，包括主控制器、通道多工单元、天线多工单元以及功率放大器模块；所述天线多工单元与通道多工单元之间通过一根电缆互相通信，所述通道多工单元与主控制器之间互相通信，功率放大器模块的输入端连接天线多工单元的输出端。本实用新型将天线与主控制器连接的混装电缆直接使用一根电缆代替，在一根电缆中实现上行频率、下行频率以及电源信号的传输，体积和功耗都大大减小，从而给使用上和运输上带来了便利。
文档编号G01S19/01GK202093172SQ20112019583
公开日2011年12月28日 申请日期2011年6月10日 优先权日2011年6月10日
发明者付增力, 成传湘, 梁广军, 焦国辉, 燕官锋 申请人:河北晶禾电子技术有限公司