高可靠性铁路应用的GPS无线直放站制造技术

本实用新型专利技术提供了一种高可靠性铁路应用的GPS无线直放站，包括主备射频模块、主备电源模块和主备控制模块，其中主备射频模块一端通过GPS天线连接到GPS卫星，另一端通过合路器连接到重发天线，主备电源模块同时为主备射频模块供电，主备控制模块同时控制主备射频模块；所述的射频模块包括依次连接的滤波器、低噪放电路、自动电平控制/衰减电路和功率放大电路，其中滤波器与GPS天线连接，功率放大电路和合路器连接。本实用新型专利技术采用GPS信号无线接收后无线发射方式，解决了室内和隧道内GPS信号覆盖，并且采用关键模块冗余备份方式，主用模块故障后自动切换至备用模块。

A GPS radio repeater for high reliability Railway applications

The utility model provides a high reliability of Railway applications GPS wireless repeater, including main RF module, a main power supply module and main control module, wherein the main RF module has one end connected to the GPS through the GPS satellite antenna, the other end of the combiner is connected to a retransmission antenna, a main power supply module at the same time the main standby power supply module, main control module and the main control by the RF module; the radio frequency module comprises a filter, a low-noise amplifier circuit, automatic level control / attenuation circuit and power amplification circuit, the filter is connected with the GPS antenna, power amplifier circuit and the combiner is connected. The utility model adopts GPS wireless signal receiving wireless transmission mode, to solve the GPS signal indoor and tunnel coverage, and the key module redundancy backup, the main module fault automatically switch to standby module.

【技术实现步骤摘要】
高可靠性铁路应用的GPS无线直放站
本技术涉及GPS通信系统领域，具体是一种高可靠性铁路应用的GPS无线直放站。
技术介绍
目前中国铁路一直处于高速发展阶段，列车数量不断增长，所以新建了多个动车编组站。动车出入库检查和部分编组时在室内进行，但室内无法接收到GPS信号，对动车和车厢定位无法有效进行。此外，列车在长大隧道内也会长时间无法接收GPS定位信号，故无法进行GPS跟踪与定位，给列车安全带了隐患。为满足室内和隧道内的GPS信号覆盖，一种适应铁路应用的GPS无线直放站必不可少。
技术实现思路
本技术为了解决现有技术的问题，提供了一种高可靠性铁路应用的GPS无线直放站,采用GPS信号无线接收后无线发射方式，解决了室内和隧道内GPS信号覆盖，并且采用关键模块冗余备份方式，主用模块故障后自动切换至备用模块。本技术包括主备射频模块、主备电源模块和主备控制模块，其中主备射频模块一端通过GPS天线连接到GPS卫星，另一端通过合路器连接到重发天线，主备电源模块同时为主备射频模块供电，主备控制模块同时控制主备射频模块；所述的射频模块包括依次连接的滤波器、低噪放电路（LNA）、自动电平控制（ALC）/衰减电路（ATT）和功率放大电路（PA），其中滤波器与GPS天线连接，功率放大电路（PA）和合路器连接。进一步改进，电源模块通过输入接口为GPS天线提供DC5V～12V/200mA馈电。本技术有益效果在于：1.支持室内和隧道内GPS信号覆盖，2.采用GPS信号无线接收后无线发射方式；3.采用关键模块冗余备份方式，主用模块故障后自动切换至备用模块,如电源模块，控制单元和射频模块等；4.采用定制GPS有源天线；5.为定制GPS有源天线提供DC5V～12V/200mA馈电射频接口；6.满足防护等级为IP55要求，支持室外安装；7.具备2路冗余接收方式，提高设备接收质量。附图说明图1为本技术电路结构示意图。图2为本技术应用拓扑框图。具体实施方式下面结合附图对本技术作进一步说明。本技术电路结构如图1所示，包括主备射频模块、主备电源模块和主备控制模块，其中主备射频模块一端通过GPS天线连接到GPS卫星，另一端通过合路器连接到重发天线，主备电源模块同时为主备射频模块供电，主备控制模块同时控制主备射频模块；所述的射频模块包括依次连接的滤波器、低噪放电路（LNA）、自动电平控制（ALC）/衰减电路（ATT）和功率放大电路（PA），其中滤波器与GPS天线连接，功率放大电路（PA）和合路器连接。电源模块通过输入接口为GPS天线提供DC5V～12V/200mA馈电。TWZ-GPS无线直放站系统包括GPS直放站、GPS有源接收天线、重发天线等。主要应用原理为GPS有源接收天线将接收到的GPS信号通过接收电路、滤波电路后，再进行放大由重发天线将GPS信号覆盖到弱场去，其典型系统应用拓扑框图如图2所示。功能要求：（1）支持接入GPS信号，并可对其信号有效放大；（2）具备完善的保护、告警功能；本地具有告警指示灯；具有本地调试接口和远程监控（网管监控）；（3）具有抗浪涌、4级防雷等措施，具备过压、过流和短路保护功能；（4）具备关键模块冗余备份方式，主用模块故障后自动切换至备用模块,如电源模块，控制单元和射频模块等；（5）具备双路冗余接收方式，提高设备接收质量。安装与结构要求：（1）设备接口走线均采用下走线方式，以便挂壁安装；（2）本机能适应隧道内恶劣环境和无人值守的工作条件，机箱采用全密封外壳，防护等级支持IP55，体积和重量尽量小和轻；（3）满足电磁兼容屏蔽要求，电源接头采用防水航空接头，带屏蔽密封功能；（4）机箱设计合理，便于安装，适合挂壁、机柜等安装方式。主要技术指标：（1）频率范围（FrequencyRange）：1575.42MHz±2MHz；（2）输入阻抗（Impedance）：50Ohm；（3）最大增益（LNAGain）：50±3dB；（4）增益调节（Gainadjust）0～30dB；（5）最大输出功率（OutputPower）：40dBm±2dBm、30dBm±2dBm、20dBm±2dBm、10dBm±2dBm、0dBm±2dBm等，不限于上述最大输出功率值；（6）ALC控制范围：≥15dBm；（7）传输时延（TimeDelay）：≤500ns；（8）噪声系数（NoiseFigure）：≤4dB；（9）带内平坦度：≤1.5dB（p-p）；（10）输入输出驻波（VSWR）：≤1.4；（11）设备接口形式：N-K；（12）天线供电输出（FeedPower）:DC5～12V/200mA；（13）功耗（PowerAssurance）：≤30W。电源要求：1）供电：交流AC220V，波动范围：AC154～286V；50Hz±5Hz；或直流DC48V,波动范围：DC-40～-57V；2）电源接头采用航空插头；3）具有输入过压保护、输出过压保护、输出过流保护；工作环境：-25℃～+55℃；可靠性指标：MTBF≥50000h。电磁兼容要求应符合GB/T24338.5相关规定。机箱有接地螺栓。抗电强度：电源接口：绝缘耐压≥1500V，通信、检测接口：绝缘耐压≥1000V。抗电磁干扰：电源接口：有抗浪涌、抗尖峰电压、抗雷击电路保护，通信、检测接口：有抗浪涌、抗尖峰电压、抗雷击电路保护。安全保护：电源接口：输入过压保护，输出过压保护，输出过流保护；通信、检测接口：要有隔离保护。为了防止设备的电缆接口被损坏，要求有电缆接头保护装置。本技术具体应用途径很多，以上所述仅是本技术的优选实施方式，应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本技术原理的前提下，还可以作出若干改进，这些改进也应视为本技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高可靠性铁路应用的GPS无线直放站，其特征在于：包括主备射频模块、主备电源模块和主备控制模块，其中主备射频模块一端通过GPS天线连接到GPS卫星，另一端通过合路器连接到重发天线，主备电源模块同时为主备射频模块供电，主备控制模块同时控制主备射频模块；所述的射频模块包括依次连接的滤波器、低噪放电路、自动电平控制/衰减电路和功率放大电路，其中滤波器与GPS天线连接，功率放大电路和合路器连接。

【技术特征摘要】
1.一种高可靠性铁路应用的GPS无线直放站，其特征在于：包括主备射频模块、主备电源模块和主备控制模块，其中主备射频模块一端通过GPS天线连接到GPS卫星，另一端通过合路器连接到重发天线，主备电源模块同时为主备射频模块供电，主备控制模块同时控制主备射频模块；所述的射频模...

【专利技术属性】
技术研发人员：倪小龙，
申请(专利权)人：南京泰通科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32