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              GPS测试系统

              发布日期:2014-2-12 14:11:56

                                             

              MY30PAGPS信号分布测试系统方案

              (基于天空适时GPS信号)

              一:方案综述:

              该方案基于天空适时GPS信号,同时为了解决多点(多工位)测试要求,

              本着节约成本之原则和减少多径干扰效应,利用一台低噪声前置放大器接收天空GPS信号,

              通过电缆引入室内放大器进一步增强信号,补偿引入线缆的损耗,

              后再经功分器分路由射频电缆输出到各个测试工位。

              由于RF电缆单位长度衰减恒定,但各工位距离信号源的电缆长度不等,

              为了兼顾各测试工位实际输出电平基本平衡相等的要求,必须保证最长测试点的信号强度,

              但由此带来最近测试工位的信号过强,为解决这一问题,

              为此在各实际测试天线前都加有数控程控衰减器,利用其衰减值的设定不同,保证各测试点空间信号场强的基本一致。

                 为了避免多点接收转发带来的不同接入信号造成的多径效应,方案中采用了集中信号接收不同主机分发的方式,同时也便于实际安装操作。

              实践证明这一方案是可行的,经济的,但存在信号随天空卫星信号变化而变化的情况,故不能定量测试接收机的性能,只能做定性功能测试!

              二.系统空间信号场强分析:

              理论计算公式:

                 Po = Ps-Lk0 -Lk1-Ls+Gant-ATT--------------------------------------公式(1

                     Po------到达GPS接收机天线端的实际RF信号功率电平;

                     Ps------GPS信号源输出的RF信号功率电平(对于同一分布系统其为设定的常数值);

                     Lk0------电缆总长度产生的衰减损耗电平(此值只要电缆长度恒定,其值也恒定,负值);

                     Lk1------所有链接头产生的衰减损耗电平,此值对特定分支之路也是定值(负值);

                     Ls--------接收机离发射天线的空间距离产生的空间衰减损耗值,接收机与发射天线空间距离恒定,此值也恒定(负值);    

                     Gant-----发射天线的增益(此值为一由天线电特征参数决定的恒定值,通常是正值);

                     ATT-----程控衰减器衰减设定值(此值根据不同支路的各项衰减损耗值不同而设定不同值,最终保证各不同测试天线端口的Po基本相同);

                     例:

                        设空间接收点输出信号强度为的Ps= -80 dBm

              某支路的Lk0=-22Db ;  Lk1=-1.1dB ;  Ls =-20dBGant=6dBi

              要求到达接收机天线端功率电平为-120 dBm

              将上述数据代入公式(1

              ATT= Ps-Lk0 -Lk1-Ls+Gant- Po

              = -80-22-1.1-20+6+120

              =42.9 dB

              43 dB

              即只要将程控衰减器的衰减值设为43即可保证实际输出电平功率为-120 dBm,若设置值介于0dB43 dB之间任意值,则可保证实际输出为在-77 dBm -120 dBm之间的任意值。

              三:各部件图片及特性

              (1) MY30PA放大器

              MY30PA 为一款专为GPS(可升级为俄罗斯的格拉斯系统)室内信号增强设计的高增益低噪声放大器。 系统主要有室外有源低噪声天线,射频信号引入电缆;室内可变增益放大器,室内信号发射天线几部分组成。 其可有效的的将当前地理位置的空间卫星信号较好的引入室内,以供室内接收机接收到室外空间信号。

              MY30PA 可广泛的用于实验室,科研科室,工厂车间的GPS接收机生产研发测试,同时可用于地下室,地下车库的GPS信号的引入覆盖。

              技术指标:

              A: 接收频率------1575.42MHz(+/-10MHz);

              B: 增益-------------85dB;

              C:增益范围----- 85dB  ~ -5dB;

              D:  增益可调步进-----1dB;

              E:端口驻波------小于1.5;

              F:接头形式------SMA-K ;

              G: 显示------------2.5寸液晶彩屏;

              H: 调节方式------按键 + 旋钮 ;

                                      附图1 MY30PA室内放大器正面图

                                 附图2  MY30PA室内放大器背面图

              (2)室外低噪声接收天线

              技术指标:

              A: 接收频率------1575.42MHz(+/-10MHz);

              B: 天线增益------30dB;

              C: 噪声系数------小于1.2dB;

              D:极化方式------螺旋极化;

              E:端口驻波------小于1.5;

              F: 端口馈电------- +5V ;

              G:接头形式------N-K;


                                 附图3   室外低噪声天线LNA30

              (3) 室内分布发射天线图技术指标:

              A: 接收频率------1575.42MHz(+/-10MHz);

              B: 天线增益------3dB;

              C:极化方式------螺旋极化;

              D:端口驻波------小于1.5;

              E:接头形式------N-K;

                                      附图4  室内天线图

              四:系统方案原理图:

              (系统原理图)

                                                           

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