[实用新型]一体式北斗一号卫星导航系统用户机

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种一体式北斗一号卫星导航系统用户机，属于卫星导航及通信领域。

背景技术

“北斗一号”系统为我国自主开发的卫星导航系统，用户机是系统的重要组成部分。用户利用用户机可以进行定位、导航及短数据通信，在定位、导航和通信领域有着广泛的应用。根据安装使用方式不同，用户机主要分为手持机和车载机两类。车载式用户机可以安装在汽车、船舶等移动载体上使用，也可以安装在各种地面固定设施上使用。用户机主要由天线、低噪声放大器(LNA)、功率放大器(简称“功放”)、数字处理模块、电源及接口模块(简称“电源及接口模块”)等模块组成。现有的多数车载用户机一般把天线、LNA和功放安装在一个机壳内，组成天线模块；把数字处理模块、电源及接口模块等安装在另一个机壳内，组成用户机终端；天线模块和用户机终端间用一条高低频混装电缆连接，这种结构形式的用户机通常被称为“分体机”。少数车载用户机把各模块安装在一个机壳内，这种结构形式的用户机通常称为“一体机”。与分体机相比，一体机把所有模块安装在一个机壳内，不仅体积小、重量轻，而且由于节省一条高低频混装电缆及相应的连接器，成本更低，可靠性更高，安装使用更加方便。现有一体机一般把功放、LNA、数字处理模块、电源及接口模块先分别安装在不同的铝制屏蔽盒内，所有屏蔽盒再一起安装在天线底部腔体内，各模块之间用电缆连接。这样的结构存在以下问题：(1)成本高：由于使用屏蔽盒和连接电缆较多，导致整机成本较高；(2)可靠性较低：由于内部各模块通过高频及低频连接器连接，受温度变化及机械振动的影响，容易出现连接器接触不良，进而降低整机可靠性；(3)电磁兼容性较差：在天线底部腔体与底板间必须垫入防水密封圈，由于密封圈一般使用绝缘的橡胶材料，所以整个腔体的电磁屏蔽性能不好，尽管各模块都安装在屏蔽盒内，但模块间的连接电缆却很难屏蔽，容易受到用户机自身发射信号及外界电磁信号的干扰，导致整机性能下降。

发明内容

发明目的：本实用新型的目的在于针对现有技术存在成本高、可靠性和电磁兼容性较差的问题，提供一种一体式北斗一号卫星导航系统用户机。

技术方案：一种一体式北斗一号卫星导航系统用户机，包括接收天线、低噪声放大器、数字处理模块、功率放大器、发射天线、电源及接口模块、屏蔽腔、天线罩和底板，接收天线与低噪声放大器的输入端连接，低噪声放大器输出端与数字处理模块的输入端连接；数字处理模块的输出端与功率放大器的输入端连接，功率放大器的输出端与发射天线连接；数字处理模块通过电源线及数据线与电源及接口模块的接口连接，所述的低噪声放大器、数字处理模块、功率放大器和电源及接口模块设置在屏蔽腔内，屏蔽腔上方安装有接收天线、发射天线及天线罩，屏蔽腔的底部安装有底板。

其中，在屏蔽腔内设有围框将其分隔成一腔、二腔和三腔，一腔内安装数字处理模块和电源及接口模块，二腔内安装功率放大器，三腔内安装低噪声放大器。同时在围框上安装铝制屏蔽板，增强整台设备的屏蔽性能。

其中，改变了各模块之间的连接发方式，接收天线与低噪声放大器之间用探针连接；功率放大器与发射天线可用探针连接或焊接。低噪声放大器与数字处理模块之间、数字处理模块与功率放大器之间分别用电路板搭接；数字处理模块与电源及接口模块利用排针连接。省掉了连接电缆和连接器，节约了费用。

接收天线接收北斗一号卫星的信号，然后送给LNA进行放大；LNA输出信号给数字处理模块，在数字处理模块内部实现对接收信号的放大、变频，以及解扩、解调、译码、解帧、信息处理，发送信息成帧，信道编码、扩频调制、上变频等功能；数字处理模块把要发送的射频信号送给功率放大器，经功率放大器放大后，由发射天线发射给北斗卫星。电源及接口模块实现用户终端即计算机与数字处理模块间的接口电平转换，同时产生用户机内部各模块需要的各种电源。

有益效果：(1)接收天线和LNA输入端改用探针直接连接，发射天线和功率放大器输出端改用探针连接或直接焊接；LNA与数字处理模块、功率放大器与数字处理模块间直接用电路板搭接；数字处理模块与电源及接口模块利用排针式直接连接，改变腔体内部各模块连接方式，省掉射频同轴电缆及连接器省掉模块间连接电缆及连接器。(2)在屏蔽腔中增加围框，利用围框把腔体分隔成三部分，分别用于安装数字处理模块和电源及接口模块、LNA、功率放大器，省掉各模块屏蔽盒。(3)增加铝制屏蔽板。在腔体内部围框上安装铝制屏蔽板，实现对腔体内部LNA、功放、数字处理模块及电源及接口模块的良好屏蔽。