电波暗室卫星信号覆盖装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种电波暗室卫星信号覆盖装置，包括接收天线、信号转发器、发射天线、同轴电1;接收天线安装于室外，用于接收卫星信号；信号转发器安装于室内并在电波暗室外，输入端口通过同轴电缆与接收天线连接，用于将接收天线枚到的卫星信号进行放大；发射天线安装于电波培室内，其输入端通过同轴电缆与信号转发器的渝出端口连接，用于将经过放大的卫星信号发射到电波暗室内，进行覆盖。本发明的电波暗室卫星信号覆盖装置，使受试卫星导航设备在电磁兼容试验中进入实际的定位工作状态的方式简易并且真实，操作简单，抗干扰能力较强，结构简单，成本低。
【专利说明】电波暗室卫星信号覆盖装置
【技术领域】
[0001] 本发明涉及卫星导航设备电磁兼容试验技术，特别涉及一种电波暗室卫星信号覆 盖装置。
【背景技术】
[0002] 电磁兼容试验需要在电波暗室或电磁屏蔽室中进行，电磁兼容试验的一个基本原 则就是让受试设备工作在典型工况下。对卫星导航设备而言，其典型工况就是处于接收卫 星信号状态并进行定位，但在电波暗室或电磁屏蔽室中，空中卫星信号均被屏蔽，这与导航 设备的定位工况要求存在矛盾，需要特殊的方法在场地内进行卫星信号覆盖，。
[0003] 对于以上问题，现有的解决方案为采用卫星导航信号模拟发生器接入电波暗室或 电磁屏蔽室进行信号覆盖。
【发明内容】
[0004] 本发明要解决的技术问题是提供一种电波暗室卫星信号覆盖装置，使受试卫星导 航设备在电磁兼容试验中进入实际的定位工作状态的方式简易并且真实，操作简单，抗干 扰能力较强，结构简单，成本低。
[0005] 为解决上述技术问题，本发明提供的电波暗室卫星信号覆盖装置，包括接收天线、 信号转发器、发射天线、同轴电缆、带阻滤波器；
[0006] 所述接收天线，安装于室外，用于接收卫星信号；
[0007] 所述信号转发器，安装于室内，其输入端通过同轴电缆与所述接收天线链接，用于 将所述接收天线收到的卫星信号进行放大；
[0008] 所述发射天线，安装于电波暗室内，其输入端通过同轴电缆与所述信号转发器的 输出端连接，用于将经过放大的卫星信号发射到电波暗室内，进行覆盖；
[0009] 所述带阻滤波器，安装于电波暗室内的墙壁上，用于所述信号转发器2同所述发 射天线之间的同轴电缆的接入和滤波。
[0010] 较佳的，磁兼容实验设备的测量天线设置在电波暗室内，所述发射天线的工作端 面背离电磁兼容实验设备的测量天线。
[0011] 较佳的，所述信号转发器为增益可调式。
[0012] 较佳的，所述同轴电缆，接口类型为N型或SMA型，特征阻抗为50欧姆；
[0013] 所述接收天线，接口类型为N型或SMA型，特征阻抗为50欧姆；
[0014] 所述信号转发器，特征阻抗为50欧姆；
[0015] 所述带阻滤波器，接口类型为N型或SMA型，特征阻抗为50欧姆；
[0016] 所述发射天线，接口类型为N型或SMA型，特征阻抗为50欧姆。
[0017] 较佳的，受试设备的天线可拆卸并具备通用的同轴天线接口，受试设备的天线与 所述信号转发器通过同轴电缆连接，受试设备的天线同时作为所述发射天线。
[0018] 本发明的电波暗室卫星信号覆盖装置，通过接收天线在室外接收卫星信号，然后 传输到电波暗室内，受试卫星导航设备可以在电波暗室中直接接收到空中真实的卫星信 号，实现的定位状态与设备实际所在地完全一致，使受试卫星导航设备在电磁兼容试验中 进入实际的定位工作状态的方式简易并且真实。本发明的电波暗室卫星信号覆盖装置，无 需进行复杂的硬件操作和软件控制，只需接通上电，即可令受试卫星导航设备进入实际工 况，满足卫星导航设备电磁兼容试验需求（如GB9254，GB/T18655等测试标准），操作简单。 本发明的电波暗室卫星信号覆盖装置，除信号转发器外，均为无源设备，自身的电磁干扰很 小，抗干扰能力较强。本发明的电波暗室卫星信号覆盖装置，结构简单，只需数千元制备及 安装费，就能实现导航和定位的功能，具有很好的经济效果和实用效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0019] 为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面对本发明所需要使用的附图作简单的 介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人 员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0020] 图1是电波暗室卫星信号覆盖装置结构图；
[0021] 图2电波暗室卫星信号覆盖装置工作示意图；
[0022] 图3电波暗室卫星信号覆盖装置的发射天线工作端面对测量天线示意图；
[0023] 图4电波暗室卫星信号覆盖装置的发射天线替代为受试设备的天线示意图。
【具体实施方式】
[0024] 下面将结合附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的 实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普 通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护 的范围。
[0025] 实施例一
[0026] 电波暗室卫星信号覆盖装置，如图1、图2所示，包括接收天线1、信号转发器2、发 射天线3、同轴电缆5 ;
[0027] 所述接收天线1，安装于室外，用于接收卫星信号；
[0028] 所述信号转发器2，安装于室内并在电波暗室外，具有输入和输出两个端口，内 置射频功率放大器，输入端口通过同轴电缆与所述接收天线连接，内置的射频功率放大器 用于将接收天线1收到的卫星信号进行放大，以补偿同轴电缆损耗，确保发射天线端的信 号强度；
[0029] 所述发射天线3,安装于电波暗室内，其输入端通过同轴电缆与所述信号转发器 的输出端连接，用于将经过放大的卫星信号发射到电波暗室内，进行覆盖。
[0030] 卫星导航信号模拟发生器，是通过软件的算法控制，产生多个不同的矢量信号进 行叠加，模拟空中不同方位上的多颗卫星信号，令卫星导航设备进入模拟的定位状态，价格 昂贵。
[0031] 简易的卫星导航信号模拟发生器通常只能模拟单颗卫星的信号，使导航终端设备 进入导航状态，但不具备定位的功能。能够模拟多颗卫星定位信号的发生器需要具备矢量 信号功能，价格昂贵，以模拟10颗卫星定位信号的发生器为例，其价格为数十万人民币。
[0032] 实施例一的电波暗室卫星信号覆盖装置，通过接收天线在室外接收卫星信号，然 后传输到电波暗室内。通过实施例一的电波暗室卫星信号覆盖装置，受试卫星导航设备可 以在电波暗室中直接接收到空中真实的卫星信号，实现的定位状态与设备实际所在地完全 一致，使受试卫星导航设备在电磁兼容试验中进入实际的定位工作状态的方式简易并且真 实。实施例一的电波暗室卫星信号覆盖装置，无需进行复杂的硬件操作和软件控制，只需 接通上电，即可令受试卫星导航设备进入实际工况，满足卫星导航设备电磁兼容试验需求 (如GB9254, GB/T18655等测试标准），操作简单。实施例一的电波暗室卫星信号覆盖装 置，除信号转发器外，均为无源设备，自身的电磁干扰很小，抗干扰能力较强。实施例一的电 波暗室卫星信号覆盖装置，结构简单，只需数千元制备及安装费，就能实现导航和定位的功 能，具有很好的经济效果和实用效果。
[0033] 实施例二
[0034] 根据实施例一的电波暗室卫星信号覆盖装置，所述接收天线1为可拆卸的移动设 备，安装于室外的开阔地；
[0035] 所述信号转发器2,增益可调节。
[0036] 根据中国北斗卫星导航系统（BeiDou Navigation Satellite System, BDS)、美 国全球卫星定位系统（Global Positioning System, GPS)和俄罗斯全球卫星导航系统 (GLONASS)等的定位原理，地面卫星导航终端需要搜索3颗卫星以上的信号，才能实现定 位。
[0037] 实施例二的电波暗室卫星信号覆盖装置，接收天线为可拆卸的移动设备，在一般 天气较好的情况状态下，通过变换接收天线1在室外的开阔地的位置，能够搜索到十多颗 卫星的信号。接收天线为可拆卸的移动设备，可以选择收信效果较好的室外空旷位置进行 架设，确保接收端的卫星信号质量；转发器的增益可调节，可以将引入电波暗室内的卫星信 号控制在受试卫星导航设备最佳的接收动态范围内，得到较好的接收信噪比。实施例二的 电波暗室卫星信号覆盖装置，在电波暗室内能够轻松实现十颗以上卫星的信号覆盖，信号 覆盖效果较好，并确保了较好的卫星信号接收收信效果，典型的接收信噪比在40dB以上。
[0038] 实施例三
[0039] 基于实施例一或实施例二的电波暗室卫星信号覆盖装置，如图3所示，电波暗室 卫星信号覆盖装置还包括电磁兼容实验设备；
[0040] 所述电磁兼容实验设备包括主体6、测量天线61 ;
[0041] 所述电磁兼容实验设备的主体6安装于室内并在电波暗室外；
[0042] 电磁兼容实验设备的测量天线61设置在电波暗室内，发射天线3采用固定或可拆 卸的方式接入电波暗室，电波暗室内的发射天线3的前端面向受试卫星导航设备的接收天 线，后端面向电磁兼容实验设备的测量天线61。
[0043] 较佳的，所述发射天线，前后比大于20dB，令发射天线前端面向受试卫星导航设备 的接收天线，而发射天线后端面对电磁兼容测量天线。
[0044] 实施例三的电波暗室卫星信号覆盖装置，发射天线前端面向受试卫星导航设备的 接收天线，而发射天线后端面对电磁兼容测量天线，这样既满足了受试卫星导航设备的正 常工作需要，又使得电磁兼容测量系统不会因为接收到过大的卫星信号而发生饱和失真。 [0045] 实施例四
[0046] 根据实施例一、二或三的电波暗室卫星信号覆盖装置，还包括带阻滤波器4 ;
[0047] 所述接收天线1，使用窄频带的接收天线；
[0048] 所述带阻滤波器4,设置在信号转发器2同发射天线3之间，安装于电波暗室内的 墙壁上。
[0049] 卫星信号覆盖装置自身的抗电磁干扰能力非常重要。常规的卫星导航信号模拟 发生器，为专用的实验室设备，容易受到试验电磁场的干扰，或对电波暗室内的电磁环境存 在干扰，其抗电磁干扰能力较低，只能达到一般民用环境的标准，例如电磁骚扰满足GB9254 的限值要求，射频抗扰度等级为3V/m。卫星导航信号模拟发生器多采用N型或SMA型的同 轴接口方式接入电波暗室，但多数情况这些接口与受试卫星导航设备不匹配，需要进行转 接和直流隔离处理。
[0050] 实施例四的电波暗室卫星信号覆盖装置，采用窄频带的接收天线，能在接收最前 端滤除卫星信号以外的射频信号，确保馈入电波暗室的仅为卫星信号，消除不必要的电磁 干扰。在信号转发器2同发射天线3间设置带阻滤波器4,在辐射抗扰度试验时滤除发射天 线端的射频干扰，令射频干扰仅停留在电波暗室中，不被带出到试验环境以外，确保控制设 备和操作人员的安全。实施例四的电波暗室卫星信号覆盖装置，抗电磁干扰能力很强，能够 在200V/m的干扰场强下正常工作；装置对外的电磁干扰噪声较小，满足民用标准GB9254 B 级要求，并满足汽车产品标准GB/T186555级，以及军用设备标准GJB151A等较为苛刻的测 试本底噪声要求，并且结构简单，成本低。
[0051] 实施例五
[0052] 基于实施例四的电波暗室卫星信号覆盖装置，所述接收天线的具体特性如表1所 示，接口类型为N型或SMA型，特征阻抗为50欧姆；
[0053] 所述信号转发器的具体特性如表2所示，特征阻抗为50欧姆；
[0054] 所述带阻滤波器的具体特性如表3所示，接口类型为N型或SMA型，特征阻抗为50 欧姆；
[0055] 所述发射天线的具体特性如表4所示，接口类型为N型或SMA型，特征阻抗为50 欧姆；
[0056] 所述同轴电缆的具体特性如表5所示，接口类型为N型或SMA型，特征阻抗为50 欧姆。
[0057] 表 1
[0058]
[0059] 表 2
【权利要求】
1. 一种电波暗室卫星信号覆盖装置，其特征在于，包括接收天线、信号转发器、发射天 线、同轴电缆； 所述接收天线，安装于室外，用于接收卫星信号； 所述信号转发器，安装于室内并在电波暗室外，具有输入端口和输出端口，内置射频 功率放大器，输入端口通过同轴电缆与所述接收天线连接，射频功率放大器用于将接收天 线收到的卫星信号进行放大； 所述发射天线，安装于电波暗室内，其输入端通过同轴电缆与所述信号转发器的输出 端口连接，用于将经过放大的卫星信号发射到电波暗室内，进行覆盖。
2. 根据权利要求1所述的电波暗室卫星信号覆盖装置，其特征在于， 所述接收天线，为可拆卸的移动设备，安装于室外的开阔地； 所述信号转发器，增益可调节。
3. 根据权利要求1所述的电波暗室卫星信号覆盖装置，其特征在于， 电波暗室卫星信号覆盖装置还包括电磁兼容实验设备； 所述电磁兼容实验设备包括主体、测量天线； 所述电磁兼容实验设备的主体安装于室内并在电波暗室外； 所述电磁兼容实验设备的测量天线设置在电波暗室内； 所述发射天线，前端面向受试导航终端设备的接收天线，后端面向电磁兼容实验设备 的测量天线。
4. 根据权利要求3所述的电波暗室卫星信号覆盖装置，其特征在于， 所述发射天线，前后比大于20dB。
5. 根据权利要求1所述的电波暗室卫星信号覆盖装置，其特征在于， 电波暗室卫星信号覆盖装置还包括带阻滤波器； 所述接收天线，使用窄频带的接收天线； 所述带阻滤波器，设置在信号转发器同发射天线之间，安装于电波暗室内的墙壁上。
6. 根据权利要求5所述的电波暗室卫星信号覆盖装置，其特征在于， 所述同轴电缆，接口类型为N型或SMA型，特征阻抗为50欧姆； 所述接收天线，接口类型为N型或SMA型，特征阻抗为50欧姆； 所述信号转发器，特征阻抗为50欧姆； 所述带阻滤波器，接口类型为N型或SMA型，特征阻抗为50欧姆； 所述发射天线，接口类型为N型或SMA型，特征阻抗为50欧姆。
7. 根据权利要求1所述的电波暗室卫星信号覆盖装置，其特征在于， 受试卫星导航设备的天线可拆卸并具备通用的同轴天线接口，受试卫星导航设备的 天线与所述信号转发器通过同轴电缆连接，受试卫星导航设备的天线同时作为所述发射天 线。
【文档编号】H04B7/185GK104219010SQ201410478794
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2014年9月19日 优先权日:2014年9月19日
【发明者】马欣, 王明明, 邹子英, 赵士桢, 金善益, 龚增, 刘麒 申请人:上海市计量测试技术研究院