適用于gps車載防盜系統(tǒng)的無線接收模塊的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于無線通信技術(shù)與天線技術(shù)領(lǐng)域，涉及適于GPS系統(tǒng)的L1頻段天線技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]車載定位監(jiān)控系統(tǒng)集地理信息系統(tǒng)技術(shù)、定位技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)及通信技術(shù)于一體，是智能交通管理監(jiān)控系統(tǒng)中重要組成部分，它越來越受到交通運輸和安全管理部門的關(guān)注，逐漸成為交通管理領(lǐng)域中一個新的應(yīng)用研究方向。
[0003]GPS車載定位監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)越來越多的出現(xiàn)在人們的生活中，隨著系統(tǒng)研究和開發(fā)工作的繼續(xù)深入，車載定位監(jiān)控系統(tǒng)的功能更加完善，它的推廣和使用顯著提高車輛監(jiān)管效率。
[0004]車載移動終端是車載定位監(jiān)控系統(tǒng)的前端設(shè)備，其基本功能是實現(xiàn)車輛定位及數(shù)據(jù)信息的傳輸。主要由GPS接收機、無線通信控制設(shè)備、車載中央處理器以及顯示屏組成。通過GPS接收天線，車載移動單元可以接收GPS衛(wèi)星發(fā)射的定位信號信息，在接收信息后，經(jīng)過一系列處理過程，計算出車輛的經(jīng)度、日期、時間、瑋度、速度等定位信息數(shù)據(jù)。其中作為車載移動單元核心的車載控制單元CPU，其接收并處理接收機車載終端發(fā)來的地理定位相關(guān)信息，將GPS車載定位監(jiān)控終端設(shè)備所發(fā)送的地理定位信息實時顯示在液晶屏幕，并通過車載臺接收發(fā)送定位信息。功能控制單元不僅可以遙控監(jiān)聽、服務(wù)請求，還可以通過下傳命令實現(xiàn)遙控熄火等功能。因此，無線通信模塊是實現(xiàn)移動車輛和監(jiān)控中心之間相互通信的橋梁。
[0005]目前市場上大部分終端產(chǎn)品均支持短信息業(yè)務(wù)和兩種通信傳輸方式，具有基站雙模定位、即時查詢位置、手機追蹤、定時追蹤、定距追蹤、里程報告、緊急報警、越區(qū)報警、電子圍欄報警、低電報警、超速報警、盲區(qū)報警、天線切斷報警等功能。
[0006]現(xiàn)今，有很多的不法分子，根據(jù)車載GPS定位系統(tǒng)的原理，研究定位系統(tǒng)存在的漏洞實行車輛的盜竊，其實施的手段為電磁屏蔽和信號干擾，而車載GPS自身擁有的盲區(qū)報警使得信號干擾成為不法分子的重要作案手段。GPS車載系統(tǒng)工作于GPS系統(tǒng)L1頻段，使用大功率的信號干擾源對車載GPS系統(tǒng)終端設(shè)備進(jìn)行信號干擾，使其不能與衛(wèi)星正常通信而達(dá)到盜竊的目的。鑒于GPS系統(tǒng)存在的缺陷，本發(fā)明提供了一種適用于GPS車載防盜系統(tǒng)的無線接收模塊，用以保護GPS系統(tǒng)的正常工作。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]為了實現(xiàn)車載GPS系統(tǒng)的正常工作，本發(fā)明提供了一種適用于GPS車載防盜系統(tǒng)的無線接收模塊，所述技術(shù)方案如下:
[0008]無線接收模塊包括天線、濾波器、低噪聲放大器、功率檢測器；天線采用微帶貼片天線，將接收到的GPS信號與同頻段GPS干擾信號經(jīng)低噪聲放大器傳到功率檢測器，功率檢測器將檢測到的功率大小轉(zhuǎn)化為直流電平輸送到上位機，上位機根據(jù)直流信號的大小判斷是否有干擾信號的存在，以達(dá)到對車載GPS的保護，從而實現(xiàn)防盜的目的，使車輛精確定位。
【附圖說明】
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[0009]為了更清楚的說明發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單的介紹，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一個實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造勞動性的前提下，還可以根據(jù)附圖獲得其他的附圖。
[0010]圖1是GPS車載終端模塊基本構(gòu)成框圖；
[0011]圖2是本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)框圖；
[0012]圖3是本發(fā)明天線設(shè)計結(jié)構(gòu)圖；
[0013]圖4是本發(fā)明天線三維輻射方向仿真圖；
[0014]圖5是本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
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[0015]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明實施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。
[0016]本發(fā)明的主旨是提出一種適用于GPS車載防盜系統(tǒng)的無線接牧模塊，天線將接收到的GPS信號與同頻段GPS干擾信號經(jīng)低噪聲放大器傳到功率檢測器，功率檢測器將檢測到的功率大小轉(zhuǎn)化為直流電平輸送到上位機，上位機根據(jù)直流信號的大小判斷是否有干擾信號的存在，以達(dá)到對車載GPS的保護，從而實現(xiàn)防盜的目的，使車輛精確定位。
[0017]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明實施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。
[0018]圖1是GPS車載終端模塊基本構(gòu)成框圖，通過GPS接收天線，車載移動單元可以接收GPS衛(wèi)星發(fā)射的定位信號信息，在接收信息后，經(jīng)過一系列處理過程，將GPS車載定位監(jiān)控終端設(shè)備所發(fā)送的地理信息位置實時顯示在液晶屏幕，并通過車載臺接收發(fā)送定位信息。假如強功率的同頻段干擾信號對車載GPS接收模塊進(jìn)行干擾，那么該GPS系統(tǒng)就會處于信號失真狀態(tài)，同時也不會執(zhí)行報警等命令，基于此漏洞，本發(fā)明提供了一種適用于GPS車載防盜系統(tǒng)的無線接收模塊，結(jié)合上位機的使用，可以成功的解決GPS車載系統(tǒng)的不足。
[0019]圖2是本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)框圖，天線接收到所有L1頻段的信號，并將信號濾波后傳到低噪聲放大器，低噪聲放大器對小信號進(jìn)行功率放大，經(jīng)過放大后的小信號進(jìn)入功率檢測器，功率檢測器可以檢測到所有信號的總功率值，并將其轉(zhuǎn)化為直流電流，直流電流轉(zhuǎn)化為直流電壓，經(jīng)上位機系統(tǒng)的閾值判斷就可以檢測出是否有強干擾信號的存在，并發(fā)出相應(yīng)的指令，如報警、切斷打火電源等。所述低噪聲放大器噪聲系數(shù)0.37，低的噪聲系數(shù)可以滿足功率的準(zhǔn)確判斷，ldB功率壓縮點22dBm，滿足同頻段所有信號的放大，防止出現(xiàn)因信號功率過大出現(xiàn)的飽和失真。所述功率檢測器為功率計量芯片，可以檢測出輸入有用功率的大小，以轉(zhuǎn)化為直流電流，傳到上位機可檢測出電壓的大小，便于實現(xiàn)電平的控制。
[0020]圖3是本發(fā)明天線設(shè)計結(jié)構(gòu)圖，天線采用微帶貼片天線。介質(zhì)使用相對介電常數(shù)較大的陶瓷介質(zhì)，相對介電常數(shù)9.8，這樣可以減小設(shè)計天線的尺寸，便于安裝。為實現(xiàn)天線圓極化，采用在輻射貼片上切角的方法，饋電方式采用同軸單點饋電，輸出阻抗50 Ω。經(jīng)仿真分析得到天線的尺寸，福射貼片長L = 26.3mm，寬度W = 35.9mm，L1頻段f =1575.42MHz時反射系數(shù)Sn= -26.2dB，滿足設(shè)計要求。
[0021]圖4是本發(fā)明天線三維輻射方向仿真圖，從圖中可以看出天線的主瓣寬度很大，基本上可以覆蓋整個GPS接收天線系統(tǒng)。
[0022]圖5是本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)示意圖，陶瓷天線可以附著在電路板的背面，電路板與天線之間粘合。
[0023]進(jìn)一步地，為了適應(yīng)工程設(shè)計要求，微帶天線可以是其他類型天線，如單偶極子天線、PIFA (平面倒F天線)、以及其他偶極子天線等，具體實現(xiàn)時，本發(fā)明實例對此不做限制。
[0024]進(jìn)一步地，為了使天線和低噪聲放大器、功率檢測器更好的阻抗匹配，匹配電路可以采用各種形式，具體實現(xiàn)時，本發(fā)明實例對此不作限制。
[0025]進(jìn)一步地，為了滿足低噪聲放大器一直工作于線性放大區(qū)，可改變?yōu)V波器通帶，濾除不必要的接收信號，具體實現(xiàn)時，本發(fā)明實例對此不作限制。
[0026]綜上所述，本發(fā)明涉及了一種適用于GPS車載防盜系統(tǒng)的無線接收模塊，其包括天線、低噪聲放大器、功率檢測器，該發(fā)明將在無線通信領(lǐng)域具有重要應(yīng)用。
[0027]本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解附圖只是一個實施例的示意圖，上述本發(fā)明實施例序號僅僅為了描述，不代表實施例的優(yōu)劣。
[0028]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，并不限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.適用于GPS車載防盜系統(tǒng)的無線接收模塊，包括:天線，濾波器，低噪聲放大器，功率檢測器，其特征是: 天線接收到的L1頻段信號經(jīng)低噪聲放大器放大，放大后的信號經(jīng)過功率檢測器檢測功率大小并輸出電壓電平。2.根據(jù)權(quán)利1要求，所述天線為微帶貼片天線，其特征是天線介質(zhì)的相對介電常數(shù)比較大，縮小了天線的尺寸，饋電方式為同軸單點饋電，輻射貼片切角實現(xiàn)圓極化；天線也可為PIFA(平面倒F天線)、偶極子天線以及其他微帶天線等。3.根據(jù)權(quán)利1要求，所述低噪聲放大器其特征是低噪聲，噪聲系數(shù)0.37 ;較高ldB功率壓縮點，ldB功率壓縮點22dBm。4.根據(jù)權(quán)利1要求，所述功率檢測器為功率計量芯片，其特征是可以檢測出輸入有用功率的大小，以轉(zhuǎn)化為直流電流，檢測出電壓大小，便于實現(xiàn)電平的控制。5.根據(jù)權(quán)利2、權(quán)利3、權(quán)利4要求，所述天線、低噪聲放大器、功率檢測器均有相應(yīng)的匹配網(wǎng)絡(luò)，以達(dá)到各網(wǎng)絡(luò)連接的阻抗匹配，實現(xiàn)最大功率傳輸。
【專利摘要】本發(fā)明涉及了一種適用于GPS車載防盜系統(tǒng)的無線接收模塊，屬于無線通信領(lǐng)域。所述無線接收模塊包括天線，濾波器，低噪聲放大器，功率檢測器；天線采用微帶貼片天線，將接收到的GPS信號與同頻段GPS干擾信號經(jīng)低噪聲放大器傳到功率檢測器，功率檢測器將檢測到的功率大小轉(zhuǎn)化為直流電平輸送到上位機，上位機根據(jù)直流信號的大小判斷是否有干擾信號的存在，以達(dá)到對車載GPS的保護，從而實現(xiàn)防盜的目的，使車輛精確定位。本發(fā)明在GPS車載防盜系統(tǒng)中具有廣闊的應(yīng)用前景。
【IPC分類】G01S19/16
【公開號】CN105277952
【申請?zhí)枴緾N201510770711
【發(fā)明人】李建雄, 陳明省, 韓曉迪, 郭陽, 劉鵬雪
【申請人】天津工業(yè)大學(xué)
【公開日】2016年1月27日
【申請日】2015年11月10日