本實用新型涉及衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種GNSS天線接收裝置。
背景技術(shù):
衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是由空間星座部分、地面監(jiān)控部分和用戶接收設(shè)備三大部分構(gòu)成,其廣泛應(yīng)用于航海、航空、測量、測繪、精密定位等行業(yè)領(lǐng)域。
目前,傳統(tǒng)的GNSS(全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng))接收裝置通常包括天線單元和GNSS接收機兩大部分,其通過利用GNSS內(nèi)置天線接收GNSS信號,再將GNSS信號提供給GNSS接收機進行信號處理,解算出位置、速度、時間等信息。一般GNSS接收裝置的內(nèi)置天線由于受限于產(chǎn)品空間結(jié)構(gòu)等影響,天線效率一般都較低,在GNSS信號受到建筑物等遮擋的環(huán)境下,GNSS接收機工作性能急劇下降,以致不能正常定位。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型提供一種GNSS天線接收裝置,解決了以上所述的技術(shù)問題。
本實用新型解決上述技術(shù)問題的方案如下:一種GNSS天線接收裝置,包括第一控制器、第二控制器、GNSS接收機、射頻開關(guān)、GNSS外置天線、GNSS內(nèi)置天線、天線饋電線和電源,所述第一控制器輸出端連接天線饋電線一端和射頻開關(guān)第一輸入端,天線饋電線另一端和射頻開關(guān)第一輸出端分別連接GNSS外置天線和GNSS內(nèi)置天線;所述GNSS外置天線輸出端和所述GNSS內(nèi)置天線輸出端分別通過射頻開關(guān)第二輸入端、GNSS接收機連接所述第二控制器的輸入端;所述電源連接第一控制器和第二控制器。
本實用新型的有益效果是:本實用新型提供一種GNSS天線接收裝置,通過在不同的自然環(huán)境下自由的選擇切換連接GNSS內(nèi)置天線或是GNSS外置天線,這樣即使在弱信號場景下仍然能保證優(yōu)良的GNSS定位性能,不僅設(shè)計簡單,而且適用場景廣泛。
在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上,本實用新型還可以做如下改進。
進一步,所述GNSS天線接收裝置包含至少一個GNSS外置天線和至少一個GNSS內(nèi)置天線。
采用上述進一步方案的有益效果是:本進一步技術(shù)方案中,GNSS內(nèi)置天線體積較小,但是效率較低,裝置設(shè)計簡單,GNSS外置天線體積較大,天線效率高,裝置結(jié)構(gòu)較GNSS內(nèi)置天線設(shè)計復(fù)雜,通過設(shè)置GNSS外置天線和GNSS內(nèi)置天線可以在不同的場景下自由選擇切換,提高了裝置的適用場景。
進一步,所述述GNSS外置天線為GNSS外置有源天線,所述GNSS內(nèi)置天線為GNSS內(nèi)置有源天線。
采用上述進一步方案的有益效果是:本進一步技術(shù)方案中,所述GNSS內(nèi)置天線和GNSS外置天線為有源天線,有源天線通過RF前置放大器或低噪聲放大器.能接收比較微弱的信號。
進一步,所述電源為直流電源。
采用上述進一步方案的有益效果是:本進一步技術(shù)方案中,采用直流電源模塊功耗低。
進一步,所述射頻開關(guān)為射頻切換開關(guān)。
采用上述進一步方案的有益效果是:本進一步技術(shù)方案中,采用射頻切換開關(guān)可以自由的切換選擇連接GNSS內(nèi)置天線或是GNSS外置天線。
進一步,所述第一控制器和第二控制器集成在一個控制單元中。
采用上述進一步方案的有益效果是:本進一步技術(shù)方案中,通過采用第一控制器控制GNSS外置天線和GNSS內(nèi)置天線的供電以及GNSS外置天線和GNSS內(nèi)置天線的切換,通過第二控制器接收從天線接并發(fā)送到GNSS接收機的信號,通過將兩個控制器集成在一個控制單元中,整個裝置結(jié)構(gòu)更加緊湊。
附圖說明
圖1為本實用新型實施例提供的一種GNSS天線接收裝置電路連接示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型的原理和特征進行描述,所舉實例只用于解釋本實用新型,并非用于限定本實用新型的范圍。在下列段落中參照附圖以舉例方式更具體地描述本實用新型。根據(jù)下面說明和權(quán)利要求書,本實用新型的優(yōu)點和特征將更清楚。需說明的是,附圖均采用非常簡化的形式且均使用非精準的比例,僅用以方便、明晰地輔助說明本實用新型實施例的目的。
圖1為本實用新型一種GNSS天線接收裝置電路連接示意圖。如圖1所示,包括第一控制器、第二控制器、GNSS接收機、射頻開關(guān)、GNSS外置天線、GNSS內(nèi)置天線、天線饋電線和電源,所述第一控制器輸出端連接天線饋電線輸入端和射頻開關(guān)第一輸入端,天線饋電線輸出端和射頻開關(guān)第一輸出端分別連接GNSS外置天線和GNSS內(nèi)置天線;所述GNSS外置天線輸出端和所述GNSS內(nèi)置天線輸出端分別通過射頻開關(guān)第二輸入端、GNSS接收機連接所述第二控制器的輸入端;所述電源連接第一控制器和第二控制器。
上述實施例提供的GNSS天線接收裝置,第一控制器用于通過天線饋電線給GNSS外置天線或者GNSS內(nèi)置天線供電,第一控制器的輸出端通過控制射頻開關(guān)選擇連接GNSS外置天線或者GNSS內(nèi)置天線,第二控制器用于接收GNSS外置天線或者GNSS內(nèi)置天線反饋的信號,所述信號通過射頻開關(guān)和GNSS接收機發(fā)送給第二控制器。上述實施例提供的GNSS天線接收裝置在處于GNSS衛(wèi)星信號較高功率的環(huán)境,如開闊天空環(huán)境,控制器控制射頻開關(guān)切換到GNSS內(nèi)置有源天線通路,同時控制天線饋電模塊給GNSS內(nèi)置有源天線供電,即可實現(xiàn)精準定位。在裝置處于GNSS衛(wèi)星信號較弱功率的環(huán)境,如高樓遮擋等城市環(huán)境,則連接接收效率更高的GNSS外置有源天線,控制器控制射頻開關(guān)切換到GNSS外置有源天線通路,同時控制天線饋電模塊給GNSS外置有源天線供電,關(guān)閉給GNSS內(nèi)置天線的供電,避免內(nèi)置天線通路帶來GNSS信號疊加干擾的影響,即可保證在弱信號環(huán)境下,也可以實現(xiàn)精準定位。
優(yōu)選的,在本實用新型的一個實施例中,所述GNSS天線接收裝置包含至少一個GNSS外置天線和至少一個GNSS內(nèi)置天線。通過設(shè)置多個GNSS內(nèi)置天線和多個GNSS外置天線是可以在GNSS內(nèi)置天線或者GNSS外置天線損壞或者設(shè)備維護的時候,進行切換,這樣設(shè)備可以繼續(xù)運行。
優(yōu)選的,在本實用新型的一個實施例中,所述述GNSS外置天線為GNSS外置有源天線,所述GNSS內(nèi)置天線為GNSS內(nèi)置有源天線,有源天線采用RF前置放大器或低噪聲放大器對接收的信號進行放大。
優(yōu)選的,在本實用新型的一個實施例中,采用直流電源對所述的GNSS天線接收裝置進行供電。
優(yōu)選的,在本實用新型的一個實施例中,天線饋電線采用架空明線,架空明線是線天線最常用的饋電線是架空雙線傳輸線。它的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單、經(jīng)濟、損耗小,缺點是頻率高時容易產(chǎn)生天線效應(yīng)。因此,大多用于長、中、短波,或用于傳輸距離不大的超短波波段。
優(yōu)選的,在在本實用新型的一個實施例中,天線饋電線采用同軸電纜,頻率增高時,采用同軸電纜可以克服傳輸線的天線效應(yīng)。同軸電纜由一根內(nèi)導(dǎo)體與同軸外導(dǎo)體組成。源電壓分別接在內(nèi)導(dǎo)體與外導(dǎo)體上。外導(dǎo)體接地,具有屏蔽作用。所述同軸電纜的內(nèi)導(dǎo)體采用銅線,外導(dǎo)體可以是編織線、或銅鋁制帶卷管,兩者之間用高頻介質(zhì)(如聚乙烯)絕緣。有填充、隔片,螺旋帶,魚胞等形式,有可撓曲性、安裝方便、阻抗均勻等優(yōu)點,因而在傳輸功率不大的場合得到廣泛應(yīng)用。硬同軸線的內(nèi)導(dǎo)體為銅心,外導(dǎo)體為銅管,用干燥壓縮的空氣或其它惰性氣體(如氮氣)填充,可提高抗擊穿和防潮能力。內(nèi)導(dǎo)體用墊圈或螺旋帶等支承,適用于傳輸大功率。
優(yōu)選的,在本實用新型的一個實施例中,天線饋電線采用波導(dǎo),當頻率再增高時,由于集膚效應(yīng),同軸線內(nèi)導(dǎo)體損耗增大;功率容量降低,因此可以取消內(nèi)導(dǎo)體,用空心波導(dǎo)管傳輸能量。常用的饋電波導(dǎo)有矩形與圓形兩種。在波導(dǎo)中傳播的電磁波已經(jīng)不再是橫電磁波(簡稱TEM波),而是橫電波或橫磁波(簡稱TE或TM波)。與同軸饋電線相比較,波導(dǎo)的優(yōu)點是損耗小、功率容量大、制造簡單;缺點是容易產(chǎn)生不需要的波型(傳輸模式)、受臨界頻率限制,加工和安裝的精度要求較高等。
優(yōu)選的,在本實用新型的一個實施例中,所述射頻開關(guān)為射頻切換開關(guān)。所述射頻切換開關(guān)是具有兩路控制的射頻開關(guān),所述頻率切換開關(guān)功率小,用于控制內(nèi)置天線和外置天線的接通或者斷開。
優(yōu)選的,在本實用新型的一個實施例中,第一控制器和第二控制器集成在一個控制單元中;所述第一控制器輸出端連接天線饋電線輸入端和射頻開關(guān)第一輸入端,天線饋電線輸出端和射頻開關(guān)第一輸出端分別連接GNSS外置天線和GNSS內(nèi)置天線;所述GNSS外置天線輸出端和所述GNSS內(nèi)置天線輸出端分別通過射頻開關(guān)第二輸入端、GNSS接收機連接所述第二控制器的輸入端,通過將兩個控制器集成在一個控制單元中,整個裝置結(jié)構(gòu)更加緊湊。
以上所述僅為本實用新型的較佳實施例,并不用以限制本實用新型,凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進等,均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。