Vsat系統小站的製作方法
2023-10-23 16:10:02
Vsat系統小站的製作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種VSAT系統小站。VSAT系統小站包括數據機、收發機、傳輸線和天線。在數據機上設有第一接口，收發機上設有第二接口，第一接口與第二接口通過傳輸線連接來發送和接收數據機與收發機交互通訊的中頻信號。同時在數據機和收發機中均設有多個濾波器，是發送的中頻信號與接收的中頻信號發生分離，也即中頻信號的發送與接收均可以同一傳輸線中傳輸，且互不影響。由於中頻信號的接收和發送均可在同一傳輸線中傳輸方便了VSAT系統小站的安裝以及調試，同時也降低了安裝成本。
【專利說明】
VSAT系統小站
技術領域
[0001 ]本實用新型涉及衛星通信技術領域，特別是涉及VSAT系統小站。
【背景技術】
[0002]近年來，甚小口徑衛星終端站(Very Small Aperture Terminal，VSAT)也稱為衛星小數據站(小站)或個人地球站(PES)，衛星通信技術發展迅速，由於其具有靈活性強、可靠性高、使用方便及小站可直接裝在用戶端等特點，利用VSAT用戶數據終端可直接和計算機聯網，完成數據傳遞、文件交換、圖像傳輸等通信任務，從而擺脫了遠距離通信地面中繼站的問題。VSAT衛星通信系統由主站、通信衛星轉發器及小站組成，小站包括天線、收發機以及數據機。
[0003]傳統的收發機與數據機之間有兩個通訊接口，接口之間一般採用兩根傳輸線連接，一根連接收發信機Tx與數據機Tx，用於傳輸中頻發射信號；另一根連接收發機Rx與數據機Rx，用於傳輸中頻信號。使用兩根傳輸線連接，這會增加系統的複雜度以及安裝調試難度。隨著目前小站集成度的提高，傳統的收發機和數據機之間的接口不能實現很多更複雜的命令和控制協議，例如讀取收發機的工作狀態和健康狀況，調整收發機的極化狀態等等。
【實用新型內容】
[0004]基於此，有必要針對上述問題，提供可在同一根傳輸線中傳輸發送和接收中頻信號且便於安裝調試、成本低的VSAT系統小站。
[0005]—種VSAT系統小站，包括數據機、收發機、傳輸線和天線;所述數據機上設有第一接口，所述收發機上設有第二接口，所述第一接口與所述第二接口通過所述傳輸線連接，用於收發所述數據機與所述收發機交互通訊的中頻信號；
[0006]所述數據機包括調製單元、第一濾波器、解調單元、第二濾波器和直流電源；所述收發機包括上變頻單元、第三濾波器、下變頻單元和第四濾波器；
[0007]所述直流電源為所述數據機和所述收發機供電；
[0008]所述調製單元用於將接收的基帶信號調製轉換為中頻信號，並將中頻信號經所述第一濾波器、傳輸線傳輸至所述收發機；中頻信號經所述第三濾波器、上變頻單元上變頻成射頻信號通過所述天線發射；
[0009]所述收發機通過所述天線接收射頻信號，所述下變頻單元將射頻信號下變頻成中頻信號；中頻信號經所述第四濾波器、傳輸線傳輸至所述數據機；中頻信號經所述第二濾波器、解調單元解調轉換為基帶信號;其中，
[0010]所述第一濾波器與第三濾波器允許中頻信號通過的頻率範圍相同；所述第二濾波器與第四濾波器允許中頻信號通過的頻率範圍相同；且所述第一濾波器與第二濾波器允許中頻信號通過的頻率範圍互不相同。
[0011]在其中一個實施例中，所述第一濾波器、第二濾波器、第三濾波器和第四濾波器均為帶通濾波器，且所述帶通濾波器的帶寬為500兆赫茲。
[0012]在其中一個實施例中，所述第一濾波器允許中頻信號通過的最低頻率是所述第二濾波器允許中頻信號通過的最高頻率的2倍以上。
[0013]在其中一個實施例中，所述第二濾波器允許中頻信號通過的最低頻率是所述第一濾波器允許中頻信號通過的最高頻率的2倍以上。
[0014]在其中一個實施例中，所述中頻信號的頻率範圍為L波段;所述射頻信號的頻率範圍為Ku或者Ka波段。
[0015]在其中一個實施例中，所述數據機還包括控制器和第五濾波器，所述控制器用於向所述收發機發送控制信號；
[0016]所述控制信號經所述第五濾波器、傳輸線傳輸至所述收發機；
[0017]所述收發機包括第六濾波器，所述第六濾波器用於濾除所述收發機反饋給所述數據機的狀態信號;所述狀態信號經所述第六濾波器、傳輸線傳輸至所述數據機。
[0018]在其中一個實施例中，所述第五濾波器、第六濾波器均為帶通濾波器，且通帶的頻率範圍為10兆赫茲?12.5兆赫茲。
[0019]在其中一個實施例中，所述數據機還包括第一隔直器，所述第一隔直器包括第一電容和第一電感;所述第一電容的一端與所述第五濾波器連接，所述第一電容的另一端分別與所述傳輸線、第一電感的一端連接，所述第一電感的另一端與所述直流電源連接。
[0020]在其中一個實施例中，所述收發機還包括第二隔直器，所述第二隔直器包括第二電容和第二電感;所述第二電容的一端與所述第六濾波器連接，所述第二電容的另一端分別與所述傳輸線、第二電感的一端連接，所述第二電感的另一端與所述收發機的供電端連接。
[0021]在其中一個實施例中，所述第一接口、第二接口均為F口同軸接口；所述傳輸線為同軸電纜。
[0022]上述VSAT系統小站，在數據機上設有第一接口，收發機上設有第二接口，第一接口與第二接口通過傳輸線連接來發送和接收數據機與收發機交互通訊的中頻信號。同時在數據機和收發機中均設有多個濾波器，是發送的中頻信號與接收的中頻信號發生分離，也即中頻信號的發送與接收均可以同一傳輸線中傳輸，且互不影響。由於中頻信號的接收和發送均可在同一傳輸線中傳輸方便了 VSAT系統小站的安裝以及調試，同時也降低了安裝成本。
【附圖說明】
[0023]圖1為VSAT系統小站構成圖；
[0024]圖2為單接口收發機與數據機之間的連接圖；
[0025]圖3為數據機以及收發機內部分離收發信號的示意圖；
[0026]圖4為單接口收發機收發信號傳輸的信號的示意圖。
【具體實施方式】
[0027]為了便於理解本實用新型，下面將參照相關附圖對本實用新型進行更全面的描述。附圖中給出了本實用新型的較佳實施例。但是，本實用新型可以以許多不同的形式來實現，並不限於本文所描述的實施例。相反地，提供這些實施例的目的是使對本實用新型的公開內容的理解更加透徹全面。
[0028]除非另有定義，本文所使用的所有的技術和科學術語與屬於本實用新型的技術領域的技術人員通常理解的含義相同。本文中在本實用新型的說明書中所使用的術語只是為了描述具體的實施例的目的，不是旨在限制本實用新型。本文所使用的術語「和/或」包括一個或多個相關的所列項目的任意的和所有的組合。
[0029]甚小口徑衛星終端站(Very Small Aperture Terminal，VSAT)，在網絡中，通常有一個主站和成百上千的小站，VSAT系統小站一般是指天線口徑小於2.4米，設備緊湊、全固態化、功耗小、價格低廉的小型衛星通信地球站。目前VSAT網絡主要工作在C頻段(4?8GHz)、Ku頻段(12?18GHz)和Ka波段(27?40GHz)。
[0030]如圖1所述的為VSAT系統小站，包括數據機100、收發機200、傳輸線300和天線400。數據機100用於接收來自室內單元中網絡終端的基帶信號；收發機200用於接收來自衛星的射頻信號。參考圖2，數據機100上設有第一接口 110，收發機200上設有第二接口210，第一接口 110與第二接口210通過傳輸線300連接，用於發送和接收數據機100與收發機200交互通訊的中頻信號(Intermediate Frequency，IF)。其中，中頻信號的頻率範圍為L波段(O?2GHz)。第一接口 110、第二接口 210均為F 口同軸接口；傳輸線300為同軸電纜傳輸線。
[0031]如圖3所示的為數據機100以及收發機200內部分離收發信號結構示意圖，其中數據機100包括調製單元120、第一濾波器130、解調單元140、第二濾波器150和直流電源160。收發機200包括上變頻單元210、第三濾波器220、下變頻單元230和第四濾波器240;直流電源160為數據機100供電，同時通過傳輸線300給收發機200供電。
[0032]調製單元120用於將接收來自網絡終端的基帶信號調製轉換為中頻信號。並將中頻信號經第一濾波器130濾波處理，處理後的中頻信號通過傳輸線300傳輸至收發機200的第三濾波器220。中頻信號經第三濾波器220濾波後再由上變頻單元210將中頻信號上變頻成為射頻信號通過天線400發射出去。其中，射頻信號的頻率範圍為Ku或者Ka波段，在本實施例中，射頻信號的頻率範圍為Ka波段。
[0033]收發機200通過天線400接收來衛星的射頻信號，通過下變頻單元230將射頻信號下變頻成中頻信號；中頻信號經第四濾波器240濾波處理，經濾波處理的中頻信號經傳輸線300傳輸至數據機100的第二濾波器150處理;經第二濾波器150處理後的中頻信號經解調單元140將中頻信號解調轉換為基帶信號，變為網絡終端可識別的信號。在本實施例中，收發機200通過天線400接收來衛星的射頻信號，該射頻信號的頻率範圍為Ku波段。
[0034]其中，第一濾波器130、第三濾波器220允許中頻信號通過的頻率範圍相同；第二濾波器150、第四濾波器240允許中頻信號通過的頻率範圍相同；且第一濾波器130與第二濾波器150允許中頻信號通過的頻率範圍互不相同，也就是說第一濾波器130與第二濾波器150允許中頻信號通過的頻率範圍沒有重疊的部分。第一濾波器130、第二濾波器150、第三濾波器220和第四濾波器240均為帶通濾波器，且帶通濾波器的帶寬為500兆赫茲。由於第一濾波器130、第二濾波器150的帶通頻率範圍不相同，也就是沒有重疊的部分，在傳輸的過程中，可以使發送(Tx)的中頻信號與接收(Rx)的中頻信號分離，其中頻信號即可在同一傳輸線300中傳輸。
[0035]第一濾波器130允許中頻信號通過的最低頻率是第二濾波器150允許中頻信號通過的最高頻率的2倍以上。在本實施例中，參考圖4，第一濾波器130的通帶頻率範圍為1850MHz?2350MHz，也即發送(Tx)的中頻信號頻率為1850MHz?2350MHz;第二濾波器150的通帶頻率範圍為350MHz?850MHz，也即接收(Rx)的中頻信號頻率為350MHz?850MHz。在其他實施例中，第一濾波器130允許中頻信號通過的最低頻率還可以為第二濾波器150允許中頻信號通過的最高頻率的2。其頻率範圍的設置可根據具體的實際需求來改變，
[0036]在其他實施例中，若第一濾波器130的最低頻率與第二濾波器150的最高頻率相差不大，比較接近，則要求濾波器的阻帶抑制性能要好，一般大於70dB，例如，對應第一濾波器的通帶頻率範圍為1850?2350MHz，第二濾波器的通帶頻率範圍為1050?1550MHz，則要求第一濾波器在頻率範圍為1050?1550MHz處的信號抑制大於70dB以上。當然，可根據實際需求設定第一濾波器、第二濾波器允許中頻信號通過的頻率範圍，並不限於上述頻率範圍。
[0037]在另一實施例中，第二濾波器150允許中頻信號通過的最低頻率是第一濾波器130允許中頻信號通過的最高頻率的2倍以上。也可以理解為，第一濾波器130的通帶頻率範圍為350MHz?850MHz，也即發送(Tx)的中頻信號頻率為350MHz?850MHz;第二濾波器150的通帶頻率範圍為1850MHz?2350MHz，也即接收(Rx)的中頻信號頻率為350MHz?850MHz。
[0038]通過設定第一濾波器130、第二濾波器150、第三濾波器220和第四濾波器240的允許中頻信號通過的頻率範圍(帶通頻率範圍)，可以有效的分離發送和接收的中頻信號，使得中頻信號可以在同一傳輸線300中傳輸，方便VSAT系統小站的安裝以及調試，降低安裝成本。
[0039]數據機100還包括控制器170和第五濾波器180，控制器170控制用於向收發機200發送控制信號;控制信號經第五濾波器180、傳輸線300傳輸至收發機200。控制信號是數據機100向收發機200輸出的命令，具體包括:改變收發機200的極化狀態、調整收發機200功率放大的頻率、改變收發機200收發的頻段(Ku波段或者Ka波段)、升級收發機200固件等等。
[0040]收發機200還包括第六濾波器250，第六濾波器250用於濾除收發機200反饋給數據機100的狀態信號;狀態信號經第六濾波器250、傳輸線300傳輸至數據機100。
[0041]狀態信號是收發機200反饋給數據機100的信號，包括收發機200健康診斷信息;收發機200工作狀態(工作溫度、工作電壓、工作電流等)、收發機200溫溼度等等。
[0042]第五濾波器180、第六濾波器250均為帶通濾波器，且通帶的頻率範圍為10兆赫茲?12.5兆赫茲。在本實施例中，第五濾波器180、第六濾波器250可使頻率為1MHz的控制信號和狀態信號通過，也即控制信號和狀態信號通過第五濾波器180、第六濾波器250濾波處理後，可以通過傳輸線300在數據機100與收發機200之間傳輸信號進行通訊。通過控制信號和狀態信號能夠方便的控制收發機200工作狀態並能快速診斷收發機200故障。
[0043]數據機100還包括第一隔直器190，第一隔直器190包括第一電容Cl和第一電感LI。第一電容Cl的一端與第五濾波器180連接，第一電容Cl的另一端與第一電感LI的一端連接，第一電感Cl的另一端與直流電源160連接。
[0044]收發機200還包括第一隔直器250，第二隔直器250包括第二電容C2和第二電感L2;第二電容C2的一端與第六濾波器250連接，第二電容C2的另一端與第二電感L2的一端連接，第二電感L2的另一端與收發機200的供電端連接。
[0045]直流電源160為數據機100供電，同時通過第一隔直器、傳輸線300、第二隔直器傳輸給收發機200，同時為收發機200提供電源。
[0046]上述VSAT系統小站，在數據機100上設有第一接口110，收發機200上設有第二接口 210，第一接口 110與第二接口 210通過傳輸線300連接來發送和接收數據機100與收發機200交互通訊的中頻信號，所有中頻信號的發送和接收、數據機100發出的控制信號，收發機200反饋的狀態信號以及直流電源160都通過一根線纜傳輸能夠方便VSAT系統小站的安裝以及調試，降低安裝成本;並且通過控制信號/狀態信號能夠方便的控制收發機200工作狀態並能快速診斷收發機200故障。
[0047]同時，上述數據機100與收發機200之間的單接口通訊的方式並不限於衛星通訊領域，還可以應用在二次變頻接收機上。
[0048]以上所述實施例的各技術特徵可以進行任意的組合，為使描述簡潔，未對上述實施例中的各個技術特徵所有可能的組合都進行描述，然而，只要這些技術特徵的組合不存在矛盾，都應當認為是本說明書記載的範圍。
[0049]以上所述實施例僅表達了本實用新型的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但並不能因此而理解為對實用新型專利範圍的限制。應當指出的是，對於本領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬於本實用新型的保護範圍。因此，本實用新型專利的保護範圍應以所附權利要求為準。
【主權項】
1.一種VSAT系統小站，包括數據機、收發機、傳輸線和天線;其特徵在於，所述數據機上設有第一接口，所述收發機上設有第二接口，所述第一接口與所述第二接口通過所述傳輸線連接，用於收發所述數據機與所述收發機交互通訊的中頻信號； 所述數據機包括調製單元、第一濾波器、解調單元、第二濾波器和直流電源;所述收發機包括上變頻單元、第三濾波器、下變頻單元和第四濾波器； 所述直流電源為所述數據機和所述收發機供電； 所述調製單元用於將接收的基帶信號調製轉換為中頻信號，並將中頻信號經所述第一濾波器、傳輸線傳輸至所述收發機；中頻信號經所述第三濾波器、上變頻單元上變頻成射頻信號通過所述天線發射； 所述收發機通過所述天線接收射頻信號，所述下變頻單元將射頻信號下變頻成中頻信號；中頻信號經所述第四濾波器、傳輸線傳輸至所述數據機；中頻信號經所述第二濾波器、解調單元解調轉換為基帶信號;其中， 所述第一濾波器與第三濾波器允許中頻信號通過的頻率範圍相同；所述第二濾波器與第四濾波器允許中頻信號通過的頻率範圍相同；且所述第一濾波器與第二濾波器允許中頻信號通過的頻率範圍互不相同。2.根據權利要求1所述的VSAT系統小站，其特徵在於，所述第一濾波器、第二濾波器、第三濾波器和第四濾波器均為帶通濾波器，且所述帶通濾波器的帶寬為500兆赫茲。3.根據權利要求2所述的VSAT系統小站，其特徵在於，所述第一濾波器允許中頻信號通過的最低頻率是所述第二濾波器允許中頻信號通過的最高頻率的2倍以上。4.根據權利要求2所述的VSAT系統小站，其特徵在於，所述第二濾波器允許中頻信號通過的最高頻率是所述第一濾波器允許中頻信號通過的最高頻率的2倍以上。5.根據權利要求1所述的VSAT系統小站，其特徵在於，所述中頻信號的頻率範圍為L波段;所述射頻信號的頻率範圍為Ku或者Ka波段。6.根據權利要求1所述的VSAT系統小站，其特徵在於，所述數據機還包括控制器和第五濾波器，所述控制器用於向所述收發機發送控制信號； 所述控制信號經所述第五濾波器、傳輸線傳輸至所述收發機； 所述收發機包括第六濾波器，所述第六濾波器用於濾除所述收發機反饋給所述數據機的狀態信號;所述狀態信號經所述第六濾波器、傳輸線傳輸至所述數據機。7.根據權利要求6所述的VSAT系統小站，其特徵在於，所述第五濾波器、第六濾波器均為帶通濾波器，且通帶的頻率範圍為10兆赫茲?12.5兆赫茲。8.根據權利要求6所述的VSAT系統小站，其特徵在於，所述數據機還包括第一隔直器，所述第一隔直器包括第一電容和第一電感;所述第一電容的一端與所述第五濾波器連接，所述第一電容的另一端分別與所述傳輸線、第一電感的一端連接，所述第一電感的另一端與所述直流電源連接。9.根據權利要求6所述的VSAT系統小站，其特徵在於，所述收發機還包括第二隔直器，所述第二隔直器包括第二電容和第二電感;所述第二電容的一端與所述第六濾波器連接，所述第二電容的另一端分別與所述傳輸線、第二電感的一端連接，所述第二電感的另一端與所述收發機的供電端連接。10.根據權利要求1所述的VSAT系統小站，其特徵在於，所述第一接口、第二接口均為F口同軸接口；所述傳輸線為同軸電纜。
【文檔編號】H04B7/185GK205725755SQ201620578935
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年6月14日
【發明人】畢小斌, 姚建可, 丁慶
【申請人】深圳市華訊星通訊有限公司