一種船載衛星移動通信裝置的製作方法

2023-05-25 23:25:06

本實用新型涉及船載衛星通訊技術領域，特別涉及一種船載衛星移動通信裝置。

背景技術：

目前船載衛星移動通信裝置，具備衛星移動通信能力，與外部終端級聯可以進行語音、視頻和IP數據等業務。現有裝置由室外部分和室內部分兩部分組成。其中，室外部分由天線和射頻放大器組成，完成衛星信號收發功能；室內部分由中央處理器和接口轉換器組成，完成衛星信號處理與業務接口轉換功能。天線、射頻放大器和中央處理器構成了基於「天通一號」衛星移動通信功能，接口轉換單元負責接口應用，與衛星通信無關。現有裝置將涉及到衛星通信的部分拆成了室外和室內兩部分，這樣帶來的缺點有：

1)室外部分和室內部分的接口複雜，室內與室外存在四種接口：射頻上、下行信號，調製控制信號和天線單元電源，目前採用一根射頻電纜進行饋電。

2)室外部分和室內部分由於採用射頻電纜連接，過長的電纜會引入較大的插損並帶來增益波動，對通信質量造成影響，電纜成本也較可觀。

3)現有裝置的室內部分主要功能是提供多種接口適配以及軟體應用，如將衛星信號轉換成乙太網或WIFI等；目前市售路由器具備多種接口轉換功能，但輸入接口通常為乙太網接口，由於存在衛星側的接口，因此與通用產品不兼容，造成定製化，成本增加。

綜上所述，如何減少船載衛星通信裝置的成本是本領域技術人員目前需要解決的技術問題。

技術實現要素：

有鑑於此，本實用新型的目的在於提供一種船載衛星移動通信裝置，可以顯著降低船載衛星通信裝置的成本。其具體方案如下：

一種船載衛星移動通信裝置，包括用於接收/發送信號的天線；用於對所述天線接收/發送的信號進行放大的射頻放大器；用於處理所述射頻放大器得到射頻信號和處理所述射頻信號得到的串行信號的中央處理器；用於將傳輸所述串行信號的串行接口轉換成乙太網接口的接口轉換器；用於將輸入電壓轉換成所述射頻放大器、所述中央處理器和所述接口轉換器相應的工作電壓的電源轉換器。

優選的，所述射頻放大器包括低噪放大器和功率放大器。

優選的，所述天線包括天線面、饋源、三軸穩定平臺、天線控制單元、GPS/BD雙模衛星定位模塊和慣導模塊。

優選的，所述接口轉換器包括兩路串行接口和一個乙太網接口，其中，所述兩路串行接口復用所述乙太網接口。

優選的，所述中央處理器包括收端SAW濾波器、發端SAW濾波器、電源管理晶片、高精度溫補晶振、射頻收發晶片、基帶處理晶片和微控制單元。

可見，本實用新型實施例公開的船載衛星移動通信裝置，避免了布置室內和室外裝置時在數據處理和轉換上的電纜成本，同時，可以適應各種船載安裝場合，減少了單獨定製的成本，從而顯著降低船載衛星通信裝置的成本。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據提供的附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實用新型實施例公開的一種船載衛星移動通信裝置的結構示意圖；

圖2為本實用新型實施例公開的一種船載衛星移動通信裝置的設置位置分布示意圖；

圖3為本實用新型實施例公開的一種船載衛星移動通信裝置進行通訊的通用裝置示意圖；

圖4為本實用新型實施例公開的一種具體的船載衛星移動通信裝置的結構示意圖。

具體實施方式

下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本實用新型保護的範圍。

本實用新型公開了一種船載衛星移動通信裝置，參見圖1所示，包括用於接收/發送信號的天線11；用於對上述天線接收/發送的信號放大的射頻放大器12；用於處理上述射頻放大器得到射頻信號和處理上述射頻信號得到的串行信號的中央處理器13；用於將傳輸上述串行信號的串行接口轉換成乙太網接口的接口轉換器14；用於將輸入電壓轉換成上述射頻放大器、上述中央處理器和上述接口轉換器相應的工作電壓的電源轉換器15。

參見圖2所示，船載衛星移動通信裝置為室外設備1，通過接口轉換器14的乙太網接口與通用設備2進行連接。

參見圖3所示，通用設備2包括通過有線或無線路由連接的終端，包括IP電話、臺式計算機、筆記本電腦和手機。

在一種具體的實施方案中，參見圖4所示，特別是針對於「天通一號」衛星的船載衛星移動通信裝置，採用S頻段天線，包括內含四陣元螺旋天線面1A，饋源1B、3軸穩定平臺1C、天線控制單元(ACU)1D、GPS/BD雙模衛星定位模塊1E和慣導模塊(IMU)1F；對外接口有：兩個射頻出入接口，一個串行接口和一個+24V電源輸入接口，該天線可採用S頻段船載V025型天線，當然也可以採用同樣功能其他型號的天線。

在上述採用S頻段四陣元螺旋天線的實用新型實施方案中，射頻放大器包括低噪放大器(LNA)2A和功率放大器(PA)2B，其中，低噪放大器(LNA)2A將天線接收的信號進行低噪聲放大，保證系統有足夠低的G/T值；功率放大器(PA)2B對射頻信號進行大功率放大後輸出給天線，保證系統有足夠高的EIRP，該射頻放大器可採用NCE15M型射頻收發模塊，當然也可以採用同樣功能其他型號的射頻放大器。

需要說明的是，EIRP是衛星通信和無線網絡中的一種重要參數。有效全向輻射功率，即EIRP，為衛星轉發器在指定方向上的輻射功率。它為天線增益與功放輸出功率之對數和，單位為dBW。EIRP的計算公式為EIRP＝P-Loss+G，式中的P為放大器的輸出功率，Loss為功放輸出端與天線饋源之間的饋線損耗，G為衛星天線的發送增益。

需要進一步說明的是，G/T值是反映地面站接收系統的一項重要技術性能指標。其中G為接收天線增益，T為表示接收系統噪聲性能的等效噪聲溫度。G/T值越大，說明地面站接收系統的性能越好。

在上述具體採用S頻段四陣元螺旋天線，且射頻放大器包括低噪放大器和功率放大器的實用新型實施方案中，中央處理器的作用是完成射頻與基帶之間的信號處理，包括收端SAW濾波器3A、發端SAW濾波器3B、電源管理晶片3C、高精度溫補晶振(TCXO)3D、射頻收發晶片3E、基帶處理晶片3F和微控制單元(MCU)3G。在實際的實施過程中，收端SAW濾波器採用FBF2185U30-P型聲表面波濾波器，發端SAW濾波器採用FBF1995U30-P型聲表面波濾波器。微控制單元採用ARM晶片STM32F103VET6TR。電源管理晶片採用LC1132。高精度溫補晶振採用TXM05F-C-HU-N@26M。射頻收發晶片內部集成收發雙通道上下變頻器和兩個獨立的頻綜，作用是完成射頻信號與中頻信號之間的變換，在具體實施過程中，射頻收發晶片可採用MSR01A型射頻收發晶片。基帶處理晶片完成調製解調，衛星通信協議棧轉換功能，接口轉換器採用MSC01A型基帶處理晶片。當然，上述濾波器和晶片也可以使用其他具有相同功能的濾波器和晶片。

在上述實用新型實施方案中，中央處理器將收端SAW濾波器、發端SAW濾波器、電源管理晶片、高精度溫補晶振、射頻收發晶片、基帶處理晶片和微控制單元綜合集成在一個八層40mm×50mm的PCB上，用金屬屏蔽封裝，最終形成一個40mm×50mm×6mm的模塊。

在上述具體採用S頻段四陣元螺旋天線，射頻放大器包括低噪放大器和功率放大器的實用新型實施方案中，接口轉換器的作用是完成串行接口和乙太網接口之間的轉換，具有兩個串行接口，可並行處理兩路串行信號，復用同一路乙太網接口。在具體實施過程中，接口轉換器可採用USR-TCP232型接口轉換器，當然也可是使用其他數量串行接口和復用的乙太網接口的接口轉換器。

電源轉換器的作用的是為各個組件提供直流穩壓電源，輸入為+24V，經過變壓為各組件電路提供工作電壓，在具體實施過程中，可採用4NIC-TC75型電源模塊。

可見，本實用新型實施例公開的船載衛星移動通信裝置，避免了布置室內和室外裝置時在數據處理和轉換上的電纜成本，同時，可以適應各種船載安裝場合，減少了單獨定製的成本。

對所公開的實施例的上述說明，使本領域技術人員能夠實現或使用本實用新型。對這些實施例的多種修改對本領域技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實用新型的精神或範圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本實用新型將不會被限制於本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的範圍。