本發(fā)明涉及gps通信系統(tǒng)領(lǐng)域，具體是一種高可靠性鐵路應(yīng)用的gps無線直放站。

背景技術(shù)：

目前中國鐵路一直處于高速發(fā)展階段，列車數(shù)量不斷增長，所以新建了多個動車編組站。動車出入庫檢查和部分編組時在室內(nèi)進行，但室內(nèi)無法接收到gps信號，對動車和車廂定位無法有效進行。此外，列車在長大隧道內(nèi)也會長時間無法接收gps定位信號，故無法進行g(shù)ps跟蹤與定位，給列車安全帶了隱患。為滿足室內(nèi)和隧道內(nèi)的gps信號覆蓋，一種適應(yīng)鐵路應(yīng)用的gps無線直放站必不可少。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)的問題，提供了一種高可靠性鐵路應(yīng)用的gps無線直放站,采用gps信號無線接收后無線發(fā)射方式，解決了室內(nèi)和隧道內(nèi)gps信號覆蓋，并且采用關(guān)鍵模塊冗余備份方式，主用模塊故障后自動切換至備用模塊。

本發(fā)明包括主備射頻模塊、主備電源模塊和主備控制模塊，其中主備射頻模塊一端通過gps天線連接到gps衛(wèi)星，另一端通過合路器連接到重發(fā)天線，主備電源模塊同時為主備射頻模塊供電，主備控制模塊同時控制主備射頻模塊；所述的射頻模塊包括依次連接的濾波器、低噪放電路（lna）、自動電平控制（alc）/衰減電路（att）和功率放大電路（pa），其中濾波器與gps天線連接，功率放大電路（pa）和合路器連接。

進一步改進，電源模塊通過輸入接口為gps天線提供dc5v～12v/200ma饋電。

本發(fā)明有益效果在于：

1.支持室內(nèi)和隧道內(nèi)gps信號覆蓋，

2.采用gps信號無線接收后無線發(fā)射方式；

3.采用關(guān)鍵模塊冗余備份方式，主用模塊故障后自動切換至備用模塊,如電源模塊，控制單元和射頻模塊等；

4.采用定制gps有源天線；

5.為定制gps有源天線提供dc5v～12v/200ma饋電射頻接口；

6.滿足防護等級為ip55要求，支持室外安裝；

7.具備2路冗余接收方式，提高設(shè)備接收質(zhì)量。

附圖說明

圖1為本發(fā)明電路結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明應(yīng)用拓撲框圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明。

本發(fā)明電路結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括主備射頻模塊、主備電源模塊和主備控制模塊，其中主備射頻模塊一端通過gps天線連接到gps衛(wèi)星，另一端通過合路器連接到重發(fā)天線，主備電源模塊同時為主備射頻模塊供電，主備控制模塊同時控制主備射頻模塊；所述的射頻模塊包括依次連接的濾波器、低噪放電路（lna）、自動電平控制（alc）/衰減電路（att）和功率放大電路（pa），其中濾波器與gps天線連接，功率放大電路（pa）和合路器連接。電源模塊通過輸入接口為gps天線提供dc5v～12v/200ma饋電。

twz-gps無線直放站系統(tǒng)包括gps直放站、gps有源接收天線、重發(fā)天線等。主要應(yīng)用原理為gps有源接收天線將接收到的gps信號通過接收電路、濾波電路后，再進行放大由重發(fā)天線將gps信號覆蓋到弱場去，其典型系統(tǒng)應(yīng)用拓撲框圖如圖2所示。

功能要求：

（1）支持接入gps信號，并可對其信號有效放大；

（2）具備完善的保護、告警功能；本地具有告警指示燈；具有本地調(diào)試接口和遠程監(jiān)控（網(wǎng)管監(jiān)控）；

（3）具有抗浪涌、4級防雷等措施，具備過壓、過流和短路保護功能；

（4）具備關(guān)鍵模塊冗余備份方式，主用模塊故障后自動切換至備用模塊,如電源模塊，控制單元和射頻模塊等；

（5）具備雙路冗余接收方式，提高設(shè)備接收質(zhì)量。

安裝與結(jié)構(gòu)要求：

（1）設(shè)備接口走線均采用下走線方式，以便掛壁安裝；

（2）本機能適應(yīng)隧道內(nèi)惡劣環(huán)境和無人值守的工作條件，機箱采用全密封外殼，防護等級支持ip55，體積和重量盡量小和輕；

（3）滿足電磁兼容屏蔽要求，電源接頭采用防水航空接頭，帶屏蔽密封功能；

（4）機箱設(shè)計合理，便于安裝，適合掛壁、機柜等安裝方式。

主要技術(shù)指標：

（1）頻率范圍（frequencyrange）：1575.42mhz±2mhz；

（2）輸入阻抗（impedance）：50ohm；

（3）最大增益（lnagain）：50±3db；

（4）增益調(diào)節(jié)（gainadjust）0～30db；

（5）最大輸出功率（outputpower）：40dbm±2dbm、30dbm±2dbm、20dbm±2dbm、10dbm±2dbm、0dbm±2dbm等，不限于上述最大輸出功率值；

（6）alc控制范圍：≥15dbm；

（7）傳輸時延（timedelay）：≤500ns；

（8）噪聲系數(shù)（noisefigure）：≤4db；

（9）帶內(nèi)平坦度：≤1.5db（p-p）；

（10）輸入輸出駐波（vswr）：≤1.4；

（11）設(shè)備接口形式：n-k；

（12）天線供電輸出（feedpower）:dc5～12v/200ma；

（13）功耗（powerassurance）：≤30w。

電源要求：

1）供電：交流ac220v，波動范圍：ac154～286v；50hz±5hz；

或直流dc48v,波動范圍：dc-40～-57v；

2）電源接頭采用航空插頭；

3）具有輸入過壓保護、輸出過壓保護、輸出過流保護；

工作環(huán)境：-25℃～+55℃；

可靠性指標：mtbf≥50000h。

電磁兼容要求應(yīng)符合gb/t24338.5相關(guān)規(guī)定。

機箱有接地螺栓。

抗電強度：電源接口：絕緣耐壓≥1500v，通信、檢測接口：絕緣耐壓≥1000v。

抗電磁干擾：電源接口：有抗浪涌、抗尖峰電壓、抗雷擊電路保護，通信、檢測接口：有抗浪涌、抗尖峰電壓、抗雷擊電路保護。

安全保護：電源接口：輸入過壓保護，輸出過壓保護，輸出過流保護；通信、檢測接口：要有隔離保護。

為了防止設(shè)備的電纜接口被損壞，要求有電纜接頭保護裝置。

本發(fā)明具體應(yīng)用途徑很多，以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以作出若干改進，這些改進也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種高可靠性鐵路應(yīng)用的GPS無線直放站，包括主備射頻模塊、主備電源模塊和主備控制模塊，其中主備射頻模塊一端通過GPS天線連接到GPS衛(wèi)星，另一端通過合路器連接到重發(fā)天線，主備電源模塊同時為主備射頻模塊供電，主備控制模塊同時控制主備射頻模塊；所述的射頻模塊包括依次連接的濾波器、低噪放電路、自動電平控制/衰減電路和功率放大電路，其中濾波器與GPS天線連接，功率放大電路和合路器連接。本發(fā)明采用GPS信號無線接收后無線發(fā)射方式，解決了室內(nèi)和隧道內(nèi)GPS信號覆蓋，并且采用關(guān)鍵模塊冗余備份方式，主用模塊故障后自動切換至備用模塊。

技術(shù)研發(fā)人員：倪小龍;吉榮新
受保護的技術(shù)使用者：南京泰通科技股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：2016.12.31
技術(shù)公布日：2017.08.18