北斗雙模導航終端的天線裝置及導航終端的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種北斗雙模導航終端的天線裝置，包括外部天線、連接外部天線的導航終端的主機側(cè)的饋電線、位于導航終端主機側(cè)的連接外部天線的第一合路器，第二合路器和用于分離第一頻點的信號的第一帶通濾波器，第二二帶通濾波器和用于驅(qū)動第三頻點的信號發(fā)射傳輸?shù)尿?qū)動電路裝置，位于導航終端的外部天線側(cè)的第三合路器和第四合路器，用于分離第三頻點的信號的第三帶通濾波器，第四合路器接收第二二頻點信號的信號并通過第三帶通濾波器傳輸?shù)谌l點的發(fā)射傳輸信號，所述的外部天線的接口處連接第三合路器并連接饋電線，所述位于天線側(cè)的饋電線連接電感以輸出直流信號并控制功放電路裝置以輸出至所述驅(qū)動電路裝置。本發(fā)明實現(xiàn)一根同軸射頻線纜進行連接實現(xiàn)多頻點天線信號的傳輸，降低連接線纜的復雜度以及制造成本，方便了使用。
【專利說明】北斗雙模導航終端的天線裝置及導航終端
【【技術領域】】
[0001]本發(fā)明涉及一種涉及導航終端的天線裝置，尤其是北斗雙模導航終端的天線及導航終端。
【【背景技術】】
[0002]北斗二號衛(wèi)星導航系統(tǒng)(BD2或Beidou-2)是中國獨立開發(fā)的全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)。截止2012年底已有14顆衛(wèi)星服務于亞太地區(qū)，包括5顆GEO衛(wèi)星、5顆IGSO衛(wèi)星和4顆MEO衛(wèi)星。
[0003]北斗二號衛(wèi)星導航系統(tǒng)主要提供三大功能:短報文通信；定位導航；授時。
[0004]北斗二號衛(wèi)星系統(tǒng)涉及5個頻點:S頻點:249IMHz ；L頻點:1615MHz ；B1頻點:1561MHz ；B2 頻點:1207MHz ;和 B3 頻點:1268MHz。
[0005]其中S、L頻點兼容原來的北斗一號系統(tǒng)，實現(xiàn)北斗雙向定位、北斗短報文通信功能。B1、B2、B3頻點提供快速定位導航和精密授時功能。
[0006]北斗手持雙模用戶機涉及S、L和B3 (或B1、LI)三個頻點，實現(xiàn)短報文通信、快速定位導航等功能。北斗手持雙模用戶機的外部天線用于在特殊場景，例如汽車內(nèi)、臨時房屋內(nèi)、臨時遮蔽處等場景下使用北斗短報文應急通信、北斗快速定位導航。然而，現(xiàn)有技術的北斗手持雙模導航終端的天線裝置采用多芯線纜連接方式分別接收不同頻點的無線信號，使得天線結(jié)構(gòu)復雜，不方便用戶操作使用。
【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0007]本發(fā)明提供一種北斗手持雙模導航終端的天線裝置，簡化天線連接結(jié)構(gòu)，方便操作使用。
[0008]為解決上述的技術問題，本發(fā)明提供一種北斗手持雙模導航終端的天線裝置，包括外部天線、連接外部天線的導航終端的主機側(cè)的饋電線、位于導航終端主機側(cè)的連接外部天線的第一合路器，分別連接第一合路器的第二合路器和用于分離第一頻點的信號的第一帶通濾波器，分別連接第二合路器的用于分離第二頻點的信號的第二帶通濾波器和用于驅(qū)動第三頻點的信號發(fā)射傳輸?shù)尿?qū)動電路裝置，位于導航終端的外部天線側(cè)的第三合路器和第四合路器，所述第四合路器分別連接第三合路器和用于分離第三頻點的信號的第三帶通濾波器，第四合路器接收第二頻點信號的信號并通過第三帶通濾波器傳輸?shù)谌l點的發(fā)射傳輸信號，第三合路器接收第一頻點信號和第四合路器傳輸?shù)男盘枺龅耐獠刻炀€的接口處連按第三合路器并連接饋電線，所述位于天線側(cè)的饋電線連接電感以輸出直流信號并控制功放電路裝置以輸出至所述驅(qū)動電路裝置。
[0009]如上所述的北斗雙模導航終端的天線裝置，所述第一帶通濾波器是用于分出S頻點信號的帶通濾波器，所述第二帶通濾波器用于分離B3頻點信號的帶通濾波器。
[0010]如上所述的北斗雙模導航終端的天線裝置，所述第一帶通濾波器是用于分離2491MHz頻點信號的帶通濾波器，所述第二帶通濾波器是用于分離1268MHz頻點信號的帶通濾波器，所述第三帶通濾波器是用于分離1615MHz頻點信號的帶通濾波器。
[0011]如上所述的北斗雙模導航終端的天線裝置，所述驅(qū)動第三頻點的信號輸出的功放電路裝置為驅(qū)動輸出1615MHz頻點的信號的功放電路。
[0012]如上所述的北斗雙模導航終端的天線裝置，所述驅(qū)動電路裝置的增益為14dB。
[0013]如上所述的北斗雙模導航終端的天線裝置，所述的外部天線的饋電線的長度為第一、第二、第三頻點的中心頻點的1/4波長。
[0014]如上所述的北斗雙模導航終端的天線裝置，所述天線側(cè)的饋電線輸出信號至電壓比較器，所述電壓比較器輸出功放使能信號控制所述功放電路裝置的開啟以驅(qū)動所述驅(qū)動電路裝置。
[0015]如上所述的北斗雙模導航終端的天線裝置，所述電壓比較器的參考電壓為3.5V。
[0016]如上所述的北斗雙模導航終端的天線裝置，所述饋電線的直流饋電電壓是20V，當輸入電壓是20V時，電壓比較器輸出的功放使能信號為不開啟功放電路裝置的低電平，當輸入電壓是28V，電壓比較器輸出的功放使能信號為開啟功放電路裝置的高電平。
[0017]如上所述的北斗雙模導航終端的天線裝置，所述的第一、第二、第三、第四合路器是雙路射頻合路器。
[0018]如上所述的北斗雙模導航終端的天線裝置，還包括連接外部天線，分別連按外部天線和天線裝置的天線電路裝置，以及連接天線電路裝置的北斗導航數(shù)據(jù)處理裝置。
[0019]本發(fā)明通過多個合路器實現(xiàn)一根同軸射頻線纜連接進行多頻點天線信號的傳輸，降低連接線纜的復雜度，降低線纜的寬度以及降低線纜的制造成本，方便了使用。 【【專利附圖】
【附圖說明】】
[0020]圖1是本發(fā)明的天線裝置的主機側(cè)原理圖。
[0021]圖2是本發(fā)明的天線裝置的外部天線側(cè)原理圖。
[0022]圖3是本發(fā)明的天線裝置的外部天線側(cè)功放發(fā)射使能檢測原理圖。
【【具體實施方式】】
[0023]為進一步闡述本發(fā)明達成預定目的所采取的技術手段及功效，以下結(jié)合附圖及實施方式、結(jié)構(gòu)特征，對本發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)及其功效，詳細說明如下。
[0024]本發(fā)明的北斗雙模導航終端的天線裝置把3個射頻信號和一個電源信號合成I路傳輸給外部天線，外部天線再把I路信號分解成3路射頻信號、I路電源和I路功放使能信號。在導航終端的主機側(cè)通過第一、第二合路器共兩路合路器將射頻信號合并在起，同時S和B3射頻信號分別通過帶通濾波器提取出，實現(xiàn)了各頻點的信號的分離，主機側(cè)的饋電線通過直流饋電輸入電源信號并提供電源。
[0025]在導航終端的主機側(cè)同時將外部天線的饋電線合并在一起，然后通過一根同軸線纜進仃傳輸。在外部天線側(cè)，通過第三、第四合路器共兩路合路器將射頻信號合并在一起，同時將頻點L路的信號通過帶通濾波器提取出，而在外部天線側(cè)連接的饋電線，通過電感將饋電線的饋電信號隔離輸出。在外部天線側(cè)，通過電壓比較器，輸出功放使能信號，以打開功放。
[0026]如圖1所示，本發(fā)明北斗雙模導航終端用于傳輸和處理第一頻點、第二頻點和第三頻點的信號，其中，第一頻點是B3頻點、第二頻點是L頻點和第三頻點是S頻點。頻點B3和頻點S的2路信號是外部天線輸出給導航終端的主機的信號，頻點L的I路信號是導航終端的主機輸出給外部天線信號并發(fā)射，同時，通過第一、第二合路器將頻點B3、S和L3的3路射頻信號合成I路。頻點B3和頻點S的2路輸入信號分別通過第一、第二帶通濾波器進行提取并傳輸給導航終端的主機處理使用。在具體實施中，第一合路器和第二合路器是雙路射頻合路器，第一帶通濾波器是用于分離2491MHz頻點信號的帶通濾波器，第二帶通濾波器是用于分離1268MHz頻點信號的帶通濾波器。導航終端的主機側(cè)的連接外部天線的饋電線的長度為頻點B3、S和L3的中心頻點的1/4波長以與外部天線匹配,饋電線與頻點B3、S和L3的3路射頻信號合成一路，形成外部天線連接的外部天線接口。
[0027]在導航終端的主機端進行入站請求時，將外部天線的饋電線的電壓升高，以便外部天線能夠進行檢測并判斷主機正在進行入站請求，由此控制并打開功放。在具體實施例中，主機端的直流饋電電壓是20V或28V。
[0028]如圖2所示，外部天線側(cè)的頻點B3、S和L3的3路射頻信號中，頻點S和B3的2路信號是外部天線輸出給主機信號，I路是導航終端的主機輸出給外部天線，通過第三、第四合路器將頻點B3、S和L3的3路射頻信號合成I路信號，通過I路輸入信號，通過第三帶通濾波器分離提取頻點1615MHz的信號，以給外部天線的功放使用。外部天線側(cè)的饋電線通過電感進行隔離并提取，以給外部天線進行供電。在具體實施例中，第三、第四合路器是雙路射頻合路器。在具體實施例中，導航終端的外部天線側(cè)的連接外部天線的饋電線的長度為頻點B3、S和L3的中心頻點的1/4波長以與外部天線匹配。
[0029]如圖3所示，外部天線側(cè)的饋電線的直流電壓信號輸出并控制功放使能信號并控制功放電路裝置以進行信號的發(fā)射，通過提取的外部天線側(cè)的饋電線的直流電壓信號，并與匹配的電壓比較器進行信號處理后，輸出功放使能信號，以控制并打開功放電路裝置。
[0030]現(xiàn)有技術的打開功放電路裝置是通過功率檢測的方式，易產(chǎn)生錯誤檢測結(jié)果，導致功放電路裝置被錯誤打開，信號發(fā)射錯誤，導致導航終端的工作性能不穩(wěn)定。本發(fā)明采用電壓檢測的方式，在導航終端的主機側(cè)設置兩種電壓工作模式，在待機的時候，設置一個饋電線的電壓值，在發(fā)射的時候，設置另外一種饋電線的電壓值，由此，通過在外部天線的接口端檢測這兩種電壓來判斷此時導航終端所處的工作模式是處于待機模式還是發(fā)射模式，一般情況下，在檢測到的電壓值為低電壓值的情況下為待機模式，而在檢測到的電壓值為高電壓值的情況下位發(fā)射模式。通過本發(fā)明的電壓比較器處理后輸出的功放使能信號以控制功放電路裝置的打開或關閉。
[0031]在本發(fā)明的具體實施中，電壓比較器的參考電壓為3.5V。饋電線的直流饋電電壓是20V，當輸入電壓是20V時，電壓比較器輸出的功放使能信號為不開啟功放電路裝置的低電平，當輸入電壓是28V，電壓比較器輸出的功放使能信號為開啟功放電路裝置的高電平。
[0032]綜上所述，本發(fā)明通過多個合路器實現(xiàn)了一根同軸射頻線纜進行連接實現(xiàn)多頻點天線信號的傳輸。降低連接線纜的復雜度，也降低線纜的寬度以及降低線纜的制造成本。
[0033]I)降低連接線纜的復雜度，從多芯(5芯)變成I芯；
[0034]2)使得連接線纜的更細，方便客戶使用；
[0035]3)降低連接線纜的制造工藝和制造成本；
[0036]此外，本發(fā)明也使得天線的安裝和使用操作簡便，便于用戶使用。[0037]本發(fā)明的上述實施例僅用以說明本發(fā)明的原理和結(jié)構(gòu)，本領域技術人員據(jù)此所作任何顯而易見之變換實施者，均在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權利要求】
1.一種北斗雙模導航終端的天線裝置，其特征在于，包括外部天線、連接外部天線的導航終端的主機側(cè)的饋電線、位于導航終端主機側(cè)的連接外部天線的第一合路器，分別連接第一合路器的第二合路器和用于分離第一頻點的信號的第一帶通濾波器，分別連接第二合路器的用于分離第二頻點的信號的第二帶通濾波器和用于驅(qū)動第三頻點的信號發(fā)射傳輸?shù)尿?qū)動電路裝置，位于導航終端的外部天線側(cè)的第三合路器和第四合路器，所述第四合路器分別連接第三合路器和用于分離第三頻點的信號的第三帶通濾波器，第四合路器接收第二頻點信號的信號并通過第三帶通濾波器傳輸?shù)谌l點的發(fā)射傳輸信號，第三合路器接收第一頻點信號和第四合路器傳輸?shù)男盘?，所述的外部天線的接口處連接第三合路器并連接饋電線，所述位于天線側(cè)的饋電線連接電感以輸出直流信號并控制功放電路裝置以輸出至所述驅(qū)動電路裝置。
2.如權利要求1所述的北斗雙模導航終端的天線裝置，其特征在于，所述第一帶通濾波器是用于分離S頻點信號的帶通濾波器，所述第二帶通濾波器用于分離B3頻點信號的帶通濾波器。
3.如權利要求2所述的北斗雙模導航終端的天線裝置，其特征在于，所述第一帶通濾波器是用于分離2491MHz頻點信號的帶通濾波器，所述第二帶通濾波器是用于分離1268MHz頻點信號的帶通濾波器，所述第三帶通濾波器是用于分離1615MHz頻點信號的帶通濾波器。
4.如權利要求3所述的北斗雙模導航終端的天線裝置，其特征在于，所述驅(qū)動第三頻點的信號輸出的功放電路裝置為驅(qū)動輸出1615MHz頻點的信號的功放電路。
5.如權利要求4所述的北斗雙模導航終端的天線裝置，其特征在于，所述驅(qū)動電路裝置的增益為14dB。
6.如權利要求1所述的北斗雙模導航終端的天線裝置，其特征在于，所述的外部天線的饋電線的長度為第一、第二、第三頻點的中心頻點的1/4波長。
7.如權利要求3所述的北斗雙模導航終端的天線裝置，其特征在于，所述的外部天線的饋電線的長度為第一、第二、第三頻點的中心頻點的1/4波長。
8.如權利要求1所述的北斗雙模導航終端的天線裝置，其特征在于，所述天線側(cè)的饋電線輸出信號至電壓比較器，所述電壓比較器輸出功放使能信號控制所述功放電路裝置的開啟以驅(qū)動所述驅(qū)動電路裝置。
9.如權利要求8所述的北斗雙模導航終端的天線裝置，其特征在于，所述電壓比較器的參考電壓為3.5V。
10.如權利要求9所述的北斗雙模導航終端的天線裝置，其特征在于，所述饋電線的直流饋電電壓是20V，當輸入電壓是20V時，電壓比較器輸出的功放使能信號為不開啟功放電路裝置的低電平，當輸入電壓是28V，電壓比較器輸出的功放使能信號為開啟功放電路裝置的高電平。
11.如權利要求10所述的北斗雙模導航終端的天線裝置，其特征在于，所述的第一、第二、第三、第四合路器是雙路射頻合路器。
12.—種北斗雙模導航終端，包括權利要求1-11任一權利要求的天線裝置，還包括連接外部天線，分別連接外部天線和天線裝置的天線電路裝置，以及連接天線電路裝置的北斗導航數(shù)據(jù)處理裝置。
【文檔編號】H01Q1/50GK103856230SQ201310342028
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2013年8月8日 優(yōu)先權日:2013年8月8日
【發(fā)明者】汪兵, 程忠國, 孫雅榮, 向二東, 郜彥剛 申請人:北京九天利建信息技術有限公司