RU2190941C1 - Signal receiver unit for satellite radio navigation systems - Google Patents
Signal receiver unit for satellite radio navigation systemsInfo
- Publication number
- RU2190941C1 RU2190941C1 RU2001100657A RU2001100657A RU2190941C1 RU 2190941 C1 RU2190941 C1 RU 2190941C1 RU 2001100657 A RU2001100657 A RU 2001100657A RU 2001100657 A RU2001100657 A RU 2001100657A RU 2190941 C1 RU2190941 C1 RU 2190941C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- board
- receiver
- antenna
- frequency
- signal
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
- Input Circuits Of Receivers And Coupling Of Receivers And Audio Equipment (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано при конструировании блоков приемников аппаратуры потребителей сигналов спутниковых радионавигационных систем (СРНС), например ГЛОНАСС, GPS и др., осуществляющих прием сигналов СРНС из эфира, их усиление, частотное преобразование, цифровую корреляционную обработку и формирование выходных цифровых сигналов, несущих данные, используемые при определении местоположения и точного времени, а также при осуществлении временной синхронизации по сигналам СРНС. The invention relates to radio electronics and can be used in the construction of receiver units for the equipment of consumers of signals from satellite radio navigation systems (SRNS), for example GLONASS, GPS, etc., which receive SRNS signals from the air, their amplification, frequency conversion, digital correlation processing and formation of digital output signals carrying data used in determining the location and exact time, as well as in the implementation of time synchronization according to the SRNS signals.
Как известно, обобщенная структурная схема аппаратуры потребителей сигналов СРНС состоит из основной и вспомогательной подсистем [1, с.44-45, рис. 15] . Основная подсистема образована антенным модулем и модулем приемника-процессора. Модули основной подсистемы обеспечивают прием сигналов навигационных спутников, решение навигационных, сервисных и других задач, а также обмен данными с интерфейсом периферийных устройств. Дополнительная подсистема предназначена, в частности, для обеспечения взаимодействия оператора с модулями основной подсистемы и периферийными устройствами. Вопросы конструктивной реализации основной подсистемы в рамках единого моноблока являются предметом рассмотрения в настоящей заявке, дополнительная подсистема при этом не рассматривается. As is known, the generalized structural diagram of the equipment of consumers of SRNS signals consists of the main and auxiliary subsystems [1, p. 44-45, Fig. fifteen] . The main subsystem is formed by the antenna module and the receiver-processor module. The modules of the main subsystem provide the reception of signals from navigation satellites, the solution of navigation, service and other tasks, as well as the exchange of data with the interface of peripheral devices. The additional subsystem is intended, in particular, to ensure the interaction of the operator with the modules of the main subsystem and peripheral devices. The issues of constructive implementation of the main subsystem within a single monoblock are the subject of consideration in this application, the additional subsystem is not considered.
Типовое построение аппаратуры потребителей сигналов СРНС характеризуется тем, что антенный модуль и модуль приемника-процессора реализуются в виде двух конструктивно раздельных блоков, связанных между собой антенно-фидерным трактом [2, с.185]. Такое решение позволяет за счет комбинаций стандартизованных блоков конфигурировать аппаратуру с различными характеристиками и для различных применений, см., например, [1, с.48-52], [2, с.185-186, рис.12.1, 12.2] , [3, с.121-122, рис.7.10, 7.11], [4]. В такой аппаратуре в качестве конструктивно самостоятельных антенных блоков могут применяться, например, всенаправленные в верхней полусфере антенны, выполненные в виде конической плоской спирали [3, с. 121], квадрифилярные спиральные антенны [5], микрополосковые антенны [2, с.186-187], [6], [7], а в качестве конструктивно самостоятельных блоков приемников-процессоров могут применяться комбинированные приемники-процессоры сигналов СРНС ГЛОНАСС/GPS, например, аналогичные описанным в [8] , [9] . Типовое решение, при котором антенный модуль и модуль приемника-процессора реализуются в виде конструктивно раздельных блоков, имеет достоинства и недостатки. Достоинства, в основном, определяются указанной выше возможностью комбинаций различных модификаций антенн и приемников-процессоров. Недостаток связан с необходимостью передавать по антенно-фидерному тракту принятые антенной аналоговые сигналы СРНС, уровень которых может быть ниже уровня шума. При больших расстояниях это представляет определенную техническую проблему, для решения которой необходимо применять дополнительные технические средства, например устанавливать дополнительные СВЧ-усилители в определенных местах антенно-фидерного тракта, что приводит к усложнению оборудования. A typical construction of the SRNS signal consumers equipment is characterized by the fact that the antenna module and the receiver-processor module are implemented in the form of two structurally separate blocks interconnected by the antenna-feeder path [2, p. 185]. This solution allows, through combinations of standardized blocks, to configure equipment with different characteristics and for various applications, see, for example, [1, p. 48-52], [2, p. 185-186, fig. 12.1, 12.2], [ 3, pp. 121-122, Fig. 7.10, 7.11], [4]. In such equipment, as structurally independent antenna units, for example, omnidirectional antennas in the upper hemisphere made in the form of a conical flat spiral can be used [3, p. 121], quadrifilar spiral antennas [5], microstrip antennas [2, p.186-187], [6], [7], and as structurally independent blocks of receiver-processors can be used combined receiver-processor signals of SRNS GLONASS / GPS , for example, similar to those described in [8], [9]. A typical solution in which the antenna module and the receiver-processor module are implemented as structurally separate blocks has advantages and disadvantages. Advantages are mainly determined by the above possibility of combinations of various modifications of antennas and receiver processors. The disadvantage is related to the need to transmit analogue SRNS signals received by the antenna via the antenna-feeder path, the level of which can be lower than the noise level. At large distances, this presents a certain technical problem, for the solution of which it is necessary to use additional technical means, for example, to install additional microwave amplifiers in certain places of the antenna-feeder path, which leads to the complexity of the equipment.
В настоящей заявке рассматривается решение, заключающееся в конструктивном совмещении антенны и приемника-процессора сигналов СРНС в одном малогабаритном блоке приемника сигналов СРНС, который можно устанавливать, как и обычную антенну сигналов СРНС, на вертикальных опорах (стойках, мачтах и т. д. ), обеспечивая наилучшие условия приема сигналов СРНС. С выхода такого блока приемника сигналов СРНС, в отличие от обычных антенн, снимаются обработанные данные в виде низкочастотных цифровых сигналов, которые можно передавать практически на любые нужные расстояния к периферийному оборудованию. При этом в заявляемом блоке приемника сигналов СРНС решается проблема обеспечения электромагнитной совместимости разнородных элементов и узлов, входящих в состав блока, при ограниченных возможностях на размещение экранов, что связано с требованиями по минимизации габаритов и массы конструкции. This application considers a solution consisting in the structural combination of the antenna and receiver-processor of the SRNS signals in one small-sized unit of the SRNS signal receiver, which can be installed, like a conventional antenna of the SRNS signals, on vertical supports (racks, masts, etc.), providing the best conditions for receiving SRNS signals. Unlike conventional antennas, processed data in the form of low-frequency digital signals, which can be transmitted practically at any desired distance to peripheral equipment, is removed from the output of such a receiver block of the SRNS signal. At the same time, in the inventive block of the SRNS signal receiver, the problem of ensuring electromagnetic compatibility of dissimilar elements and nodes included in the block is solved, with limited possibilities for placing screens, which is associated with requirements to minimize the dimensions and weight of the structure.
В качестве прототипа для заявляемого блока приемника сигналов СРНС выбран радиоэлектронный блок, известный из [10], реализующий функцию навигационного приемника-процессора сигналов СРНС ГЛОНАСС и GPS. Блок-прототип содержит плату приемника-процессора, предназначенную для частотного преобразования и корреляционной обработки сигналов СРНС, выполненную в виде многослойной печатной платы, в которой на наружных проводящих слоях размещены проводники, высокочастотный и низкочастотный соединители, а также сгруппированные по функциональным зонам в соответствии с характерными этапами обработки сигналов СРНС пассивные и активные электрорадиоэлементы, а во внутренних проводящих слоях в соответствии с расположением функциональных зон размещены проводники линий связи, проводники и плоскости питания, а также земляные плоскости и связывающие их земляные проводники, причем земляные плоскости функциональных зон образуют в своей совокупности внутриплатный плоскостной экран. As a prototype for the inventive SRNS signal receiver unit, a radio-electronic unit, known from [10], which implements the function of a navigation receiver-processor of GLONASS and GPS SRNS signals, is selected. The prototype block contains a receiver-processor board, designed for frequency conversion and correlation processing of SRNS signals, made in the form of a multilayer printed circuit board, in which conductors, high-frequency and low-frequency connectors are placed on the outer conductive layers, as well as grouped by functional zones in accordance with characteristic passive and active radio-electronic elements are processed by the SRNS signal processing stages, and in the inner conducting layers in accordance with the location of the functional zones Conductors of communication lines, conductors and supply planes, as well as earth planes and earth conductors connecting them, earth ground planes of functional zones, together form an internal circuit board shield.
Характерными этапами обработки сигналов СРНС, в соответствии с которыми группируются электрорадиоэлементы, являются следующие пять этапов. Первый этап - это этап радиочастотного преобразования, обеспечивающий перенос спектра сигналов СРНС в более низкочастотную область. Второй этап - это этап аналого-цифрового преобразования, обеспечивающий формирование цифровых сигналов исходя из требований последующей цифровой обработки. Третий этап - это этап многоканальной корреляционной обработки, обеспечивающий поиск и слежение за сигналами одновременно нескольких навигационных спутников с привязкой их временного положения к шкале времени приемника-процессора. Четвертый этап - это этап вычислений, обеспечивающий получение данных. Пятый этап - это этап преобразования интерфейса, обеспечивающий передачу данных в нужном формате для потребителя. The characteristic stages of the processing of SRNS signals, in accordance with which the radio-electronic elements are grouped, are the following five stages. The first stage is the stage of radio frequency conversion, which provides the transfer of the spectrum of the SRNS signals to a lower frequency region. The second stage is the analog-to-digital conversion stage, which ensures the formation of digital signals based on the requirements of subsequent digital processing. The third stage is the multichannel correlation processing stage, which provides search and tracking of signals of several navigation satellites simultaneously with reference to their time position to the receiver-processor time scale. The fourth stage is the stage of calculations that provides data. The fifth stage is the interface transformation stage, which provides data transfer in the required format for the consumer.
В соответствии с характерными этапами обработки сигналов СРНС электрорадиоэлементы на плате приемника-процессора группируются, по крайней мере, по следующим функциональным зонам - зонам радиочастотного и аналого-цифрового преобразователей, многоканального цифрового коррелятора, вычислителя, преобразователя интерфейса. In accordance with the characteristic stages of the processing of SRNS signals, the radio-electronic elements on the receiver-processor board are grouped, at least, according to the following functional areas - zones of radio-frequency and analog-to-digital converters, multi-channel digital correlator, calculator, interface converter.
В зависимости от конкретных особенностей схемотехнической реализации земляные плоскости могут выполняться либо отдельно для каждой из функциональных зон, либо конструктивно объединяться в общую для нескольких зон земляную плоскость. Например, в блоке-прототипе общую земляную плоскость имеют функциональные зоны радиочастотного и аналого-цифрового преобразователей, образующие совместно зону, называемую в [10] "зоной функционального размещения аналоговых электрорадиоэлементов". Depending on the specific features of the circuitry implementation, earthen planes can be performed either separately for each of the functional zones, or structurally combined into a common earthen plane for several zones. For example, in the prototype block, the common earth plane has the functional zones of the radio-frequency and analog-to-digital converters, which together form the zone called in [10] the "zone of the functional placement of analogue radio electronic elements".
Работа блока-прототипа осуществляется следующим образом. Входные аналоговые псевдошумовые сигналы СРНС ГЛОНАСС и GPS в диапазоне частот от 1200 до 1700 МГц, передаваемые по антенно-фидерному тракту от внешнего антенного модуля, поступают через высокочастотный соединитель в функциональную зону радиочастотного преобразователя, где подвергаются необходимому усилению, фильтрации от помех и частотному преобразованию с понижением частоты до десятков мегагерц. Далее сигналы СРНС преобразуются в цифровой вид в функциональной зоне аналого-цифрового преобразователя, затем подвергаются корреляционной обработке в функциональной зоне многоканального цифрового коррелятора. После этого сигналы обрабатываются в функциональной зоне вычислителя, далее - в функциональной зоне преобразователя интерфейса, после чего поступают на выход блока через низкочастотный соединитель. The work of the prototype unit is as follows. Input analog pseudo-noise signals of SRNS GLONASS and GPS in the frequency range from 1200 to 1700 MHz, transmitted via the antenna-feeder path from the external antenna module, pass through the high-frequency connector to the functional area of the radio-frequency converter, where they are subjected to the necessary amplification, filtering from interference and frequency conversion with lowering the frequency to tens of megahertz. Next, the SRNS signals are converted into digital form in the functional area of the analog-to-digital converter, then they are subjected to correlation processing in the functional area of the multi-channel digital correlator. After that, the signals are processed in the functional area of the calculator, then in the functional area of the interface converter, and then they are output to the unit via a low-frequency connector.
Таким образом, блок-прототип осуществляет частотное преобразование сигналов СРНС, их цифровую корреляционную обработку и формирование выходных цифровых сигналов, несущих данные, используемые потребителем при определении местоположения, точного времени, при осуществлении временной синхронизации по сигналам СРНС. При этом внутриплатная экранировка, реализованная за счет земляных плоскостей, позволяет решить задачу защиты электрорадиоэлементов от паразитных наводок и наведенных помех в условиях, когда на одной многослойной печатной плате размещены разнородные электрорадиоэлементы (аналоговые и цифровые), работающие с сигналами в диапазоне частот от тысяч мегагерц на входе блока до единиц герц на выходе блока. Конструктивное выполнение блока-прототипа ориентировано на применение его в качестве модуля, встраиваемого в прибор, при этом задача приема сигналов СРНС из эфира ложится на внешний антенный модуль, который конструктивно не связан с блоком-прототипом и соединяется с ним посредством антенно-фидерного тракта. Thus, the prototype unit carries out the frequency conversion of the SRNS signals, their digital correlation processing and the formation of digital output signals that carry the data used by the consumer in determining the location, exact time, when performing time synchronization on the basis of the SRNS signals. At the same time, on-board shielding, implemented due to earth planes, allows us to solve the problem of protecting electro-radio elements from spurious interference and induced noise under conditions when heterogeneous electro-radio elements (analog and digital) are placed on one multilayer printed circuit board, working with signals in the frequency range from thousands of megahertz per block input to units of hertz at block output. The constructive implementation of the prototype unit is focused on its use as a module built into the device, while the task of receiving SRNS signals from the ether lies on the external antenna module, which is not structurally connected to the prototype unit and connected to it via the antenna-feeder path.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является конструктивное совмещение приемника-процессора сигналов СРНС и средств, обеспечивающих прием сигналов СРНС из эфира, в рамках единой моноблочной конструкции. При этом решается возникающая при таком конструктивном совмещении техническая задача обеспечения электромагнитной совместимости платы приемника-процессора и указанных средств в условиях их плотной компоновки и использования для питания одного внешнего источника питания, общего для платы приемника-процессора и антенного усилителя. Также решается задача обеспечения защиты от внешних климатических и механических воздействий. The problem to which the invention is directed is the constructive combination of the receiver-processor of the SRNS signals and the means for receiving the SRNS signals from the air, within a single monoblock design. In this case, the technical problem arising with such a constructive combination is solved to ensure electromagnetic compatibility of the receiver-processor board and the indicated means in the conditions of their tight arrangement and use for supplying one external power supply common to the receiver-processor board and antenna amplifier. The problem of providing protection against external climatic and mechanical influences is also being solved.
Сущность изобретения заключается в том, что в блоке приемника сигналов СРНС, содержащем плату приемника-процессора, предназначенную для частотного преобразования и корреляционной обработки сигналов СРНС, выполненную в виде многослойной печатной платы, в которой на наружных проводящих слоях размещены проводники, высокочастотный и низкочастотный соединители, а также сгруппированные по функциональным зонам в соответствии с характерными этапами обработки сигналов СРНС пассивные и активные электрорадиоэлементы, а во внутренних проводящих слоях в соответствии с расположением функциональных зон размещены проводники линий связи, проводники и плоскости питания, а также земляные плоскости и связывающие их земляные проводники, причем земляные плоскости функциональных зон образуют в своей совокупности внутриплатный плоскостной экран, указанная плата приемника-процессора размещена внутри замкнутого электропроводного экрана, образованного электропроводными корпусом и крышкой, взаимодействующими между собой посредством соответствующих фланцев с обеспечением электрического контакта, причем крышка, имеющая развитую плоскую поверхность, служит для размещения платы микрополосковой антенны и закрепленной на ней снизу платы антенного усилителя, под которую в крышке выполнено соответствующее окно. The essence of the invention lies in the fact that in the receiver unit of the SRNS signals containing the receiver-processor board, designed for frequency conversion and correlation processing of SRNS signals, made in the form of a multilayer printed circuit board in which conductors, high-frequency and low-frequency connectors are placed on the outer conductive layers, as well as passive and active electro-radio elements grouped by functional zones in accordance with the characteristic stages of SRNS signal processing, and in internal their layers in accordance with the location of the functional zones are the conductors of communication lines, conductors and supply planes, as well as earth planes and earth conductors connecting them, and the earth planes of the functional zones together form an internal circuit board screen, the specified receiver-processor board is placed inside a closed electrically conductive a shield formed by an electrically conductive housing and a lid interacting with each other by means of corresponding flanges with the provision of electrical contact, moreover, the cover having a developed flat surface serves to accommodate the microstrip antenna board and the antenna amplifier attached to it from below, under which the corresponding window is made in the cover.
При этом плата микрополосковой антенны закреплена на крышке сверху над указанным окном с обеспечением электрического контакта своей нижней металлизированной поверхности с поверхностью крышки, а плата антенного усилителя закреплена на плате микрополосковой антенны с обеспечением электрического контакта своей верхней металлизированной поверхности с нижней металлизированной поверхностью платы микрополосковой антенны, металлизированный участок верхней поверхности платы микрополосковой антенны, служащий излучателем микрополосковой антенны, связан вертикальными штырями-зондами с соответствующими вводами микрополосковой согласующей цепи, выполненной на плате антенного усилителя, плата антенного усилителя электрически соединена по "сигналу", "питанию" и "земле" с платой приемника-процессора посредством высокочастотного кабеля с соответствующим высокочастотным соединителем, подключенным к высокочастотному соединителю, размещенному на плате приемника-процессора, при этом экранирующая оплетка высокочастотного кабеля на плате антенного усилителя соединена с ее верхней металлизированной поверхностью, земляной вывод высокочастотного соединителя, размещенного на плате приемника-процессора, соединен с земляной плоскостью первой по ходу обработки сигналов СРНС функциональной зоны радиочастотного преобразователя, на плате антенного усилителя центральная жила высокочастотного кабеля связана через фильтр сигналов с сигнальным выводом активного усилительного элемента, служащего для усиления выходных сигналов микрополосковой согласующей цепи, а также с вводом питания этого же активного элемента через по крайней мере один фильтр питания, на плате приемника-процессора сигнальный вывод высокочастотного соединителя связан с входным сигнальным проводником функциональной зоны радиочастотного преобразователя, а также через по крайней мере один фильтр питания - с проводником питания этой же функциональной зоны. In this case, the microstrip antenna board is mounted on the lid above the indicated window to ensure electrical contact of its lower metallized surface with the surface of the lid, and the antenna amplifier board is mounted on the microstrip antenna board to ensure electrical contact of its upper metallized surface with the lower metallized surface of the microstrip antenna board a portion of the upper surface of the microstrip antenna board serving as a microstrip emitter antenna, connected by vertical probe pins with the corresponding inputs of the microstrip matching circuit, made on the antenna amplifier board, the antenna amplifier board is electrically connected via a “signal”, “power” and “ground” to the receiver-processor board via a high-frequency cable with a corresponding high-frequency connector connected to a high-frequency connector located on the receiver-processor board, while the shielding braid of the high-frequency cable on the antenna amplifier board is connected to With the upper metallized surface, the ground terminal of the high-frequency connector located on the receiver-processor board is connected to the ground plane of the first functional area of the radio frequency converter during processing of the SRNS signals; on the antenna amplifier board, the central core of the high-frequency cable is connected through the signal filter to the signal output of the active amplifier element, which serves to amplify the output signals of the microstrip matching circuit, as well as with the power input of the same active element through at least one power filter, on the receiver-processor board, the signal output of the high-frequency connector is connected to the input signal conductor of the functional area of the RF converter, and also through at least one power filter to the power conductor of the same functional area.
При этом низкочастотный соединитель, расположенный на плате приемника-процессора, связан посредством соответствующего соединителя и жгута с выходным соединителем блока приемника сигналов СРНС, размещенным в нижней части корпуса и служащим для подключения периферийных устройств и внешнего источника питания, кроме этого, на плате приемника-процессора вывод низкочастотного соединителя, служащий для подвода к земляным плоскостям потенциала "Земля" от внешнего источника питания, электрически связан с корпусом посредством отдельного заземляющего отвода, корпус с крышкой и закрепленной на крышке платой микрополосковой антенны закрыты сверху обтекателем, выполненным из радиопрозрачного диэлектрика и скрепленным с корпусом так, что фланец крышки зажат между фланцами обтекателя и корпуса, при этом между взаимодействующими поверхностями фланцев обтекателя, крышки и корпуса размещены уплотнительные прокладки из упругого материала, причем уплотнительная прокладка, размещенная между взаимодействующими поверхностями фланцами крышки и корпуса, выполнена из упругого токопроводящего материала. At the same time, the low-frequency connector located on the receiver-processor board is connected through the corresponding connector and harness to the output connector of the SRNS signal receiver block located at the bottom of the case and used to connect peripheral devices and an external power source, in addition, on the receiver-processor board the output of the low-frequency connector, which serves to supply the Earth potential to the earth planes from an external power source, is electrically connected to the housing through a separate gap the deflector, the housing with the cover and the microstrip antenna board mounted on the cover are closed from above with a cowl made of a radio-transparent dielectric and fastened to the body so that the flange of the cover is sandwiched between the flanges of the cowl and the body, while sealing surfaces are placed between the interacting flanges of the cowl, the cover and the body gaskets made of elastic material, the sealing gasket located between the interacting surfaces of the flanges of the cover and the housing is made of elastic current water material.
В частных случаях выполнения в заявляемом блоке приемника сигналов СРНС корпус снабжен средствами, обеспечивающими его крепление на вертикальной стойке; фильтр питания на плате антенного усилителя выполнен в виде Г-образного LC-фильтра, у которого соединенные между собой первые выводы индуктивного и емкостного компонентов образуют первый вывод, предназначенный для подключения к вводу питания активного элемента, второй вывод индуктивного компонента образует второй вывод, предназначенный для подключения к центральной жиле высокочастотного кабеля, а второй вывод емкостного компонента образует третий вывод, предназначенный для подключения к верхней металлизированной поверхности платы антенного усилителя; фильтр сигналов на плате антенного усилителя выполнен в виде последовательного LC-контура; фильтр питания на плате приемника-процессора, через который осуществляется связь сигнального вывода высокочастотного соединителя с проводником питания в функциональной зоне радиочастотного преобразователя, выполнен в виде Г-образного LC-фильтра, у которого соединенные между собой первые выводы индуктивного и емкостного компонентов образуют первый вывод, предназначенный для подключения к указанному проводнику питания, второй вывод индуктивного компонента образует второй вывод, предназначенный для подключения к сигнальному выводу высокочастотного соединителя, а второй вывод емкостного компонента образует третий вывод, предназначенный для подключения к земляной плоскости функциональной зоны радиочастотного преобразователя; входной сигнальный проводник функциональной зоны радиочастотного преобразователя является проводником, соединенным с сигнальным вводом входного полосового фильтра; вывод размещенного на плате приемника-процессора низкочастотного соединителя, служащий для подвода потенциала "Питание" от внешнего источника питания, соединен с входным проводником функциональной зоны преобразователя-стабилизатора напряжения питания - зоны, в которой осуществляется формирование внутреннего напряжения питания блока приемника сигналов СРНС из напряжения внешнего источника питания. In special cases, the execution in the inventive block of the receiver of the SRNS signals, the housing is equipped with means for mounting it on a vertical rack; the power filter on the antenna amplifier board is made in the form of a L-shaped LC filter, in which the first terminals of the inductive and capacitive components connected to each other form a first terminal intended for connecting to the power input of the active element, the second terminal of the inductive component forms a second terminal intended for connecting to the central core of the high-frequency cable, and the second terminal of the capacitive component forms the third terminal, designed to connect to the upper metallized surface of the board a antenna amplifier; the signal filter on the antenna amplifier board is made in the form of a serial LC circuit; the power filter on the receiver-processor board, through which the signal output of the high-frequency connector is connected to the power conductor in the functional area of the RF converter, is made in the form of an L-shaped LC filter, in which the first terminals of the inductive and capacitive components connected to each other form the first terminal, designed to connect to the specified power conductor, the second output of the inductive component forms a second output, designed to connect to the signal output in sokochastotnogo connector and the second terminal of the capacitive component forms a third terminal for connection to a ground plane of the radio frequency transmitter functional area; the input signal conductor of the functional area of the RF converter is a conductor connected to the signal input of the input bandpass filter; the output of the low-frequency connector placed on the receiver-processor board, which serves to supply the "Power" potential from an external power source, is connected to the input conductor of the functional zone of the converter-stabilizer of the supply voltage - the zone in which the internal supply voltage of the SRNS signal receiver unit is formed from the external voltage power source.
Сущность изобретения, его реализуемость и возможность промышленного применения поясняются чертежами, представленными на фиг.1-5, иллюстрирующими пример выполнения заявляемого блока приемника сигналов СРНС. The invention, its feasibility and the possibility of industrial use are illustrated by the drawings, presented in figures 1-5, illustrating an example of the implementation of the inventive unit of the receiver signal signals SRNS.
На фиг.1 представлены схематические чертежи заявляемого блока приемника сигналов СРНС, где фиг.1а - общий вид в разрезе, фиг.16 - фрагмент, поясняющий скрепление корпуса, крышки и обтекателя;
на фиг. 2 - схематический чертеж, поясняющий размещение платы приемника-процессора в корпусе заявляемого блока приемника сигналов СРНС (вид сверху со снятыми обтекателем и крышкой);
на фиг. 3 - схематические чертежи, поясняющие закрепление в заявляемом блоке приемника сигналов СРНС плат микрополосковой антенны и антенного усилителя (фиг.3а - вид плат в разрезе, фиг.3б - вид сверху со стороны платы микрополосковой антенны);
на фиг. 4 - пример выполнения платы антенного усилителя в заявляемом блоке приемника сигналов СРНС (вид со стороны электрорадиоэлементов);
на фиг. 5 - фрагмент функциональной электрической схемы, поясняющий реализацию электрических связей по "сигналу", "питанию" и "земле" платы антенного усилителя и платы приемника-процессора в заявляемом блоке приемника сигналов СРНС.Figure 1 presents schematic drawings of the inventive block of the receiver of the SRNS signals, where figa is a General view in section, Fig.16 is a fragment explaining the fastening of the housing, cover and fairing;
in FIG. 2 is a schematic drawing explaining the placement of the receiver-processor board in the housing of the inventive SRNS receiver unit (top view with fairing and cover removed);
in FIG. 3 is a schematic drawing explaining the fastening of the microstrip antenna and antenna amplifier boards in the claimed receiver unit of the SRNS signals (Fig. 3a is a sectional view of the boards, Fig. 3b is a top view from the side of the microstrip antenna board);
in FIG. 4 is an example of the implementation of the antenna amplifier board in the inventive SRNS signal receiver unit (view from the side of radio electronic elements);
in FIG. 5 is a fragment of a functional electrical circuit explaining the implementation of electrical connections according to the "signal", "power" and "ground" of the antenna amplifier board and the receiver-processor board in the inventive SRNS receiver unit.
Заявляемый блок приемника сигналов СРНС (фиг.1-5) содержит плату 1 приемника-процессора, предназначенную для частотного преобразования и корреляционной обработки сигналов СРНС - в рассматриваемом случае сигналов СРНС ГЛОНАСС и GPS. Плата 1 приемника-процессора размещена внутри замкнутого электропроводного экрана, образованного электропроводными корпусом 2 и крышкой 3. В рассматриваемом примере корпус 2 и крышка 3 имеют коробчатую форму. Корпус 2 и крышка 3 взаимодействуют между собой с обеспечением электрического контакта посредством своих фланцев 4 и 5. Плата 1 приемника-процессора установлена внутри корпуса 2 и закреплена, например, с помощью винтов на соответствующих стойках. The inventive SRNS signal receiver unit (Figs. 1-5) contains a receiver-
Плата 1 приемника-процессора выполняется, как и в прототипе, в виде многослойной печатной платы, в которой на наружных проводящих слоях размещены высокочастотный 6 и низкочастотный 7 соединители, проводники, а также сгруппированные по функциональным зонам в соответствии с характерными этапами обработки сигналов СРНС пассивные и активные электрорадиоэлементы, а во внутренних проводящих слоях в соответствии с расположением функциональных зон размещены проводники линий связи, проводники и плоскости питания, а также земляные плоскости и связывающие их земляные проводники. The receiver-
Пример расположения функциональных зон в плате 1 приемника-процессора показан (условно) на фиг. 2, где первая функциональная зона 8 - функциональная зона радиочастотного преобразователя, вторая функциональная зона 9 - функциональная зона аналого-цифрового преобразователя, третья функциональная зона 10 - функциональная зона многоканального цифрового коррелятора, четвертая функциональная зона 11 - функциональная зона вычислителя, пятая функциональная зона 12 - функциональная зона преобразователя интерфейса. Указанные функциональные зоны 8-12 соответствуют характерным и общепринятым этапам обработки сигналов СРНС в приемниках-процессорах сигналов СРНС. Кроме указанных функциональных зон, соответствующих характерным этапам обработки сигналов СРНС, на плате 1 приемника-процессора в рассматриваемом примере выполнения имеется шестая функциональная зона 13 - функциональная зона преобразователя-стабилизатора напряжения питания, в которой расположены электрорадиоэлементы, служащие для формирования внутреннего напряжения питания блока приемника сигналов СРНС из напряжения внешнего источника питания. An example of the location of functional areas in the
Конкретное послойное выполнение печатных проводников, земляных плоскостей и плоскостей питания в плате 1 приемника-процессора в рамках настоящей заявки не рассматривается как не относящееся к сущности заявляемого изобретения. Общие же приемы, используемые при послойном размещении этих печатных проводников и плоскостей, известны, в том числе и из прототипа. Из этих общих известных приемов существенным для решения задачи заявляемого изобретения является то, что земляные плоскости, выполненные во всех функциональных зонах 8-13 и связанные между собой земляными проводниками, образуют в своей совокупности внутриплатный плоскостной экран, предназначенный для защиты электрорадиоэлементов платы 1 приемника-процессора от паразитных наводок и наведенных помех, передаваемых, в основном, по цепям питания. The specific layered implementation of printed conductors, earth planes and power planes in the
Защита электрорадиоэлементов платы 1 приемника-процессора от помех, передаваемых по эфиру, обеспечивается экраном, образованным электропроводными корпусом 2 и крышкой 3. The protection of the electrical components of the receiver-
Крышка 3 помимо экранирующей функции выполняет также функцию несущего основания для платы 14 микрополосковой антенны с закрепленной на ней снизу платой 15 антенного усилителя. В рассматриваемом случае плата 14 микрополосковой антенны служит для приема из эфира сигналов СРНС ГЛОНАСС и GPS, а плата 15 антенного усилителя - для предварительного усиления принимаемых сигналов СРНС ГЛОНАСС и GPS в соответствии с требуемым уровнем входных сигналов платы 1 приемника-процессора. В заявляемом блоке приемника сигналов СРНС используется типовая конструкция микрополосковой антенны, состоящая из двух параллельных проводящих слоев, разделенных диэлектриком, где нижний проводящий слой является заземляющей плоскостью, а верхний - излучателем микрополосковой антенны [2, с.186-187]. The
Крышка 3 имеет развитую поверхность 16 и окно 17 под плату 15 антенного усилителя. Плата 14 микрополосковой антенны закреплена на крышке 3 сверху над окном 17 с обеспечением электрического контакта своей нижней металлизированной поверхности 18 с поверхностью 16 крышки 3. Закрепление осуществляется, например, посредством винтового соединения (в рассматриваемом примере - посредством винтов 19, ввинчиваемых в резьбовые отверстия 20 крышки 3) (фиг. 3а). Нижняя металлизированная поверхность 18 платы 14 служит подстилающей поверхностью микрополоской антенны, а развитая плоская поверхность 16 крышки 3 - ее продолжением. В соответствие с этим своим назначением поверхность 16 крышки 3 выполняется с высокой степенью чистоты обработки, например полируется. Металлизированный участок 21 верхней поверхности платы 14 микрополосковой антенны служит ее излучателем. В рассматриваемом примере плата 14 микрополосковой антенны и, соответственно, металлизированный участок 21 выполнены круглыми (фиг.3а, б). Возможно выполнение платы 14 микрополосковой антенны и ее металлизированного участка 21 иной формы - квадратной, прямоугольной или эллиптической [2, с. 186-188], [11, с.96-99, рис.2.74, 2.75]. Круглая форма платы 14 микрополосковой антенны и ее излучателя - металлизированного участка 21, показанная на фиг.3а, б, более технологична для изготовления. The
Плата 15 антенного усилителя закреплена снизу на плате 14 микрополосковой антенны с обеспечением электрического контакта своей верхней металлизированной поверхности 22, являющейся экраном антенного усилителя, с нижней металлизированной поверхностью 18 платы 14 микрополосковой антенны (фиг.3а). Закрепление платы 15 антенного усилителя на плате 14 микрополосковой антенны осуществляется, например, с помощью винтового соединения - в рассматриваемом примере посредством винтов 23 и гаек 24. В рассматриваемом примере плата 15 антенного усилителя и окно 17 для ее размещения выполнены круглыми. The
Металлизированный участок 21 верхней поверхности платы 14 микрополосковой антенны, служащий излучателем микрополосковой антенны, связан вертикальными штырями-зондами 25 с соответствующими вводами микрополосковой согласующей цепи 26 на плате 15 антенного усилителя (фиг.4). Вертикальные штыри-зонды 25 в рассматриваемом примере круглой платы 14 микрополосковой антенны выходят из точек, расположенных на одинаковом расстоянии от центра металлизированного участка 21 на угловом расстоянии 90o друг от друга. Для исключения замыкания штырей-зондов 25 с металлизированными поверхностями 18 и 22 в этих металлизированных поверхностях выполняются соответствующие окна, лишенные металлизации.The metallized
Плата 15 антенного усилителя электрически соединена (см. фиг.5) по "сигналу", "питанию" и "земле" с платой 1 приемника-процессора. Электрическое соединение осуществляется посредством высокочастотного кабеля 27 с соответствующим высокочастотным соединителем 28, который подключен к высокочастотному соединителю 6, размещенному на плате 1 приемника-процессора. Экранирующая оплетка высокочастотного кабеля 27 соединена электрически с верхней металлизированной поверхностью 22 платы 15 антенного усилителя. Земляной вывод высокочастотного соединителя 6, размещенного на плате 1 приемника-процессора, соединен с земляной плоскостью первой по ходу обработки сигналов СРНС функциональной зоны 8 радиочастотного преобразователя. The
На плате 15 антенного усилителя центральная жила высокочастотного кабеля 27 связана через фильтр сигналов 29 с сигнальным выводом активного усилительного элемента 30. Активный усилительный элемент 30 служит для усиления выходных сигналов микрополосковой согласующей цепи 26, поступающих на активный усилительный элемент 30, например, через полосовой СВЧ-фильтр 31, выполненный на основе объемного резонатора. Кроме этого, на плате 15 антенного усилителя центральная жила высокочастотного кабеля 27 связана с вводом питания активного усилительного элемента 30 через по крайней мере один фильтр питания - в рассматриваемом примере через фильтр питания 32. Фильтр питания 32 в рассматриваемом примере выполнен в виде Г-образного LC-фильтра, у которого соединенные между собой первые выводы индуктивного и емкостного компонентов, образующие первый вывод фильтра питания 32, соединены с вводом питания активного элемента 30, второй вывод индуктивного компонента, образующий второй вывод фильтра питания 32, соединен с центральной жилой высокочастотного кабеля 27, а второй вывод емкостного компонента, образующий третий вывод фильтра питания 32, соединен с верхней металлизированной поверхностью 22 платы 15 антенного усилителя. В рассматриваемом примере (фиг.4, 5) емкостный компонент фильтра питания 32 выполнен в виде двух включенных параллельно конденсаторов, один из которых фильтрующий высокочастотный конденсатор, например керамический, а другой - низкочастотный электролитический конденсатор, например танталовый или оксидно-полупроводниковый. Фильтр сигналов 29 в рассматриваемом примере выполнен в виде последовательного LC-контура. On the
На плате 1 приемника-процессора сигнальный вывод высокочастотного соединителя 6 соединен с входным сигнальным проводником функциональной зоны 8 радиочастотного преобразователя, а также с проводником питания этой же функциональной зоны 8 через по меньшей мере один фильтр питания - в рассматриваемом примере через два последовательно включенных фильтра питания 33 (331 и 332). Каждый из фильтров питания 33 выполнен в виде Г-образного LC-фильтра, у которого соединенные между собой первые выводы индуктивного и емкостного компонентов, образующие первый вывод фильтра питания 33, подключены к проводнику питания функциональной зоны 8 радиочастотного преобразователя (у фильтра питания 332 - непосредственно, у фильтра питания 331 - через фильтр питания 332), второй вывод индуктивного компонента, образующий второй вывод фильтра питания 33, подключен к сигнальному выводу высокочастотного соединителя 6 (у фильтра питания 331 - непосредственно, у фильтра питания 332 - через фильтр питания 331), а второй вывод емкостного компонента, образующий третий вывод фильтра питания 33, соединен с земляной плоскостью функциональной зоны 8 радиочастотного преобразователя.On the receiver-
В рассматриваемом примере (фиг.5) емкостный компонент фильтра питания 332 выполнен в виде двух включенных параллельно конденсаторов, один из которых фильтрующий высокочастотный конденсатор, например керамический, а другой - низкочастотный электролитический конденсатор, например танталовый или оксидно-полупроводниковый. Указанный выше входной сигнальный проводник функциональной зоны 8 радиочастотного преобразователя является проводником, соединенным с сигнальным вводом входного полосового фильтра 34 (фиг.5), представляющего собой, например, полосовой СВЧ-фильтр, выполненный на основе объемного резонатора.In the considered example (Fig. 5), the capacitive component of the power filter 33 2 is made in the form of two capacitors connected in parallel, one of which is a filtering high-frequency capacitor, for example a ceramic, and the other is a low-frequency electrolytic capacitor, for example tantalum or oxide-semiconductor. The above input signal conductor of the
Рассмотренные электрические соединения обеспечивают возможность подачи напряжения питания с платы 1 приемника-процессора на плату 15 антенного усилителя и, одновременно, передачу сигналов СРНС с платы 15 антенного усилителя на плату 1 приемника-процессора по высокочастотному кабелю 27. Таким образом, при минимальных затратах оборудования и минимальных потерях за счет снижения длины связи осуществляется одновременная электрическая связь по "питанию", "сигналу" и "земле" платы 1 приемника-процессора с платой 15 антенного усилителя. The considered electrical connections provide the possibility of supplying voltage from the
Низкочастотный соединитель 7, расположенный на плате 1 приемника-процессора, связан посредством соответствующего соединителя 35 и жгута 36 с выходным соединителем 37 блока приемника сигналов СРНС, размещенным в нижней части корпуса 2 (фиг.1, 2) и служащим для подключения внешних периферийных устройств (пульта управления, дисплея и т.д.) и внешнего источника питания. The low-
На плате 1 приемника-процессора вывод низкочастотного соединителя 7, служащий для подвода потенциала "Питание" от внешнего источника питания, связан с входным проводником (на фиг. не показан) функциональной зоны 13 преобразователя-стабилизатора напряжения питания, в которой располагаются электрорадиоэлементы, служащие для формирования внутреннего напряжения питания блока приемника сигналов СРНС из напряжения внешнего источника питания. Наличие функциональной зоны 13 преобразователя-стабилизатора напряжения питания обеспечивает определенную независимость работы заявляемого блока приемника сигналов СРНС от номиналов выходного напряжения внешнего источника питания, а также снимает ограничение на расстояние, на которое могут быть разнесены между собой блок приемника сигналов СРНС и внешний источник питания. On the receiver-
Кроме этого, на плате 1 приемника-процессора вывод низкочастотного соединителя 7, служащий для подвода к земляным плоскостям потенциала "Земля" от внешнего источника питания, электрически связан с корпусом 2 посредством отдельного заземляющего отвода 38. Тем самым осуществляется соединение внутриплатного плоскостного экрана платы 1 приемника-процессора, образованного земляными плоскостями, с внешним электропроводным экраном, образованным корпусом 1 и крышкой 2, в точке, соответствующей точке подвода потенциала "Земля" к плате 1 приемника-процессора от внешнего источника питания. При таком соединении обеспечивается наилучший эффект взаимного экранирования платы 1 приемника-процессора, размещенной в корпусе 2, и платы 14 микрополосковой антенны с платой 15 антенного усилителя, размещенных на крышке 3. Из технологических соображений удобства сборки-разборки соединение заземляющего отвода 38 с корпусом 2 выполнено разъемным, например, с помощью лепестка 39, взаимодействующего с запрессованной в корпусе 2 резьбовой шпилькой 40, оснащенной соответствующей гайкой (фиг.1а, 2). Запрессовка резьбовой шпильки 40 в корпусе 2 обеспечивает минимальное переходное сопротивление между шпилькой 40 с корпусом 2. In addition, on the receiver-
Корпус 2 с крышкой 3 и закрепленной на крышке 3 платой 14 микрополосковой антенны закрыты сверху обтекателем 41 (фиг.1). Обтекатель 41 выполнен из радиопрозрачного диэлектрика, например, литьем под давлением из материала марки АБС-1210-31, ТУ-05-1587-84 или путем склеивания из стеклоткани. Покрытие наружной поверхности обтекателя 41 осуществляется радиопрозрачной эмалью, например, ЭП-140. Обтекатель 41 имеет выпуклую, например сферическую, форму внешней поверхности. Фланец 42 обтекателя 41 выступает за габариты фланца 4 корпуса 2, что обеспечивает необходимый сход атмосферных осадков с внешней стороны обтекателя 41 (сток капель дождя или росы, сползание снега) при эксплуатации на открытом воздухе. Обтекатель 41 скреплен с корпусом 2 так, что фланец 5 крышки 3 зажат между фланцем 42 обтекателя 41 и фланцем 4 корпуса 2. Обтекатель 41 скреплен с корпусом 2 винтами 43, ввинченными в глухие резьбовые отверстия 44 фланца 42 обтекателя 41 через соответствующие отверстия, выполненные во фланцах 4 и 5 корпуса 2 и крышки 3. Между взаимодействующими горизонтальными поверхностями фланцев 42, 5 и 4 обтекателя 41, крышки 3 и корпуса 2 размещены, соответственно, уплотнительные прокладки 45 и 46. Уплотнительная прокладка 45, расположенная между взаимодействующими горизонтальными поверхностями фланцев 42 и 5 обтекателя 41 и крышки 3, имеет форму плоского кольца прямоугольного сечения с отверстиями под винты 43. Уплотнительная прокладка 45 выполняется из упругого материала, например из резины. Другая уплотнительная прокладка 46 выполняется, например, в форме торообразного кольца. Уплотнительная прокладка 46 размещается в кольцевой канавке 47, выполненной во фланце 4 корпуса 2 (фиг.1, 2). Уплотнительная прокладка 46 выполняется из упругого токопроводящего материала, например из силиконовой электропроводной резины. The
Уплотнительные прокладки 45 и 46 защищают конструкцию от проникновения влаги. При этом уплотнительная прокладка 46 наряду с защитой конструкции от проникновения влаги также обеспечивает уменьшение переходного электрического сопротивления в зоне соприкосновения фланцев 4 и 5 корпуса 2 и крышки 3. Seals 45 and 46 protect the structure from moisture. In this case, the gasket 46 along with protecting the structure from moisture penetration also provides a reduction in transient electrical resistance in the contact zone of the flanges 4 and 5 of the
Положительно влияет на уменьшение переходного электрического сопротивления в зоне соприкосновения крышки 3 с корпусом 2, а также в зоне соприкосновения платы 14 микрополоской антенны с крышкой 3 наличие на корпусе 2 и крышке 3 токопроводящего покрытия. Например, корпус 2 и крышка 3 могут быть выполнены из алюминиевых сплавов со следующим токопроводящим покрытием: олово-висмут, никелирование или химическое оксидирование. It has a positive effect on reducing the transient electrical resistance in the contact area of the
Для защиты корпуса 2 от проникновения влаги через выходной соединитель 37 в ситуации, когда блок приемника сигналов СРНС находится в нерабочем положении и к нему не подключены внешние устройства, соединитель 37 оснащается уплотнительной подпружиненной откидывающейся крышкой. To protect the
Совокупность рассмотренных конструктивных мер обеспечивает в заявляемом блоке приемника сигналов СРНС эффективное экранирование при минимальных затратах оборудования, габаритах и массе, что обеспечивает электромагнитную совместимость всех входящих в блок приемника сигналов СРНС элементов и узлов. The totality of the considered design measures provides effective shielding in the inventive SRNS signal receiver unit with minimal equipment costs, dimensions and weight, which ensures electromagnetic compatibility of all elements and units included in the SRNS signal receiver unit.
При практическом применении заявляемого блока приемника сигналов СРНС, например в условиях размещения его на вертикальной стойке, корпус 2 оснащается соответствующими крепежными средствами. В рассматриваемом примере для этих целей используется присоединительный узел 48 (фиг.1a), выполненный в виде цилиндрической втулки с продольным цилиндрическим отверстием 49 для стойки и фланцем 50 для крепления на корпусе 2. Крепление присоединительного узла 48 к корпусу 2 может осуществляться винтами 51, которые ввинчиваются в глухие - для обеспечения влагозащиты корпуса 2 - резьбовые отверстия. Для фиксации присоединительного узла 48 на вертикальной стойке может использоваться стопорящий винт, ввинчиваемый в соответствующее радиальное резьбовое отверстие. In the practical application of the inventive SRNS signal receiver unit, for example, when placing it on a vertical rack, the
Работа заявляемого блока приемника сигналов СРНС осуществляется следующим образом. Сигналы СРНС ГЛОНАСС и GPS (аналоговые псевдошумовые сигналы в диапазоне частот от 1200 до 1700 МГц) принимаются из эфира с помощью платы 14 микрополосковой антенны, обеспечивающей всенаправленный прием сигналов СРНС в верхней полусфере. Принятые сигналы СРНС посредством штырей-зондов 25 с излучателя микрополосковой антенны (т.е. с металлизированного участка 21 верхней поверхности платы 14) передаются для последующего преобразования на плату 15 антенного усилителя, а именно на вводы микрополосковой согласующей цепи 26, выполненной, например, по известной схеме микрополоскового согласующего (суммирующего) трансформатора [11, с. 98, рис. 2.75]. Непосредственная связь излучателя микрополосковой антенны с микрополосковой согласующей цепью 26 минимизирует потери в данной цепи передачи сигналов СРНС. Последующее преобразование сигналов СРНС на плате 15 антенного усилителя с помощью цепи, включающей полосовой СВЧ-фильтр 31, выполненный на основе объемного резонатора, и активный усилительный элемент 30, обеспечивает на выходе платы 15 антенного усилителя требуемый уровень сигналов СРНС исходя из условий их последующей обработки в плате 1 приемника-процессора. The operation of the claimed unit of the receiver signals SRNS is as follows. The GLONASS and GPS SRNS signals (analog pseudo-noise signals in the frequency range from 1200 to 1700 MHz) are received from the air using the
На плату 1 приемника-процессора принятые сигналы СРНС передаются по высокочастотному кабелю 27 через высокочастотные соединители 28 и 6. Малая длина высокочастотного кабеля 27, обусловленная непосредственной близостью расположения платы 1 приемника-процессора и платы 15 антенного усилителя, минимизирует потери при передаче сигналов. Одновременно, по высокочастотному кабелю 27 с функциональной зоны 8 радиочастотного преобразователя платы 1 приемника-процессора на плату 15 антенного усилителя поступает напряжение питания для активного усилительного элемента 30. Электрическая развязка цепи питания и цепи передачи сигналов осуществляется с помощью размещенных на плате 15 антенного усилителя фильтра сигналов 29 и фильтра питания 32, а также с помощью размещенных на плате 1 приемника-процессора в зоне 8 радиочастотного преобразователя входного полосового фильтра 34 и фильтров питания 33 (331 и 332) (фиг.5).On the receiver-
На плате 1 приемника-процессора принятые сигналы СРНС вначале поступают в функциональную зону 8 радиочастотного преобразователя, где проходят через входной полосовой фильтр 34, а затем подвергаются необходимому усилению, фильтрации от помех и частотному преобразованию с понижением частоты до десятков мегагерц. Далее сигналы СРНС преобразуются в цифровой вид в функциональной зоне 9 аналого-цифрового преобразователя, затем подвергаются корреляционной обработке в функциональной зоне 10 многоканального цифрового коррелятора. После этого сигналы обрабатываются в функциональной зоне 11 вычислителя, далее - в функциональной зоне 12 преобразователя интерфейса, после чего низкочастотные цифровые сигналы (в формате RS-232 или RS-422, или RS-485 или ином), несущие обработанные выходные данные, поступают на выход блока приемника сигналов СРНС, а именно, через соединители 7 и 35, жгут 36 и выходной соединитель 37. On the receiver-
Далее сигналы передаются по соответствующему жгуту (на фигурах не показан) к периферийным устройствам, расположенным на удалении от блока приемника сигналов СРНС. В обратном направлении по этому жгуту поступает напряжение питания от внешнего источника питания, а также, при необходимости, управляющие сигналы от периферийных устройств. Расстояние от блока приемника сигналов СРНС до периферийных устройств и внешнего источника питания может быть значительным (десятки и сотни метров). Например, блок приемника сигналов СРНС может располагаться на крыше высотного здания на соответствующей стойке, а периферийные устройства - на нижних этажах этого здания или в соседних зданиях. Next, the signals are transmitted through the appropriate harness (not shown in the figures) to peripheral devices located at a distance from the receiver unit of the SRNS signals. In the opposite direction, this harness receives power from an external power source, as well as, if necessary, control signals from peripheral devices. The distance from the receiver unit of the SRNS signals to peripheral devices and an external power source can be significant (tens and hundreds of meters). For example, the SRNS signal receiver unit can be located on the roof of a high-rise building on an appropriate rack, and peripheral devices can be located on the lower floors of this building or in neighboring buildings.
Из рассмотренного следует, что заявляемый блок приемника сигналов СРНС осуществим, промышленно реализуем и решает поставленную техническую задачу по конструктивному совмещению приемника-процессора сигналов СРНС и средств, обеспечивающих прием сигналов СРНС из эфира, в рамках единой моноблочной конструкции. При этом за счет предложенных мер по размещению, соединению и экранированию обеспечивается электромагнитная совместимость платы приемника-процессора и средств приема сигналов СРНС из эфира в условиях их плотной компоновки и использования для питания одного внешнего источника питания, а также обеспечивается защита от внешних климатических и механических воздействий. Все это предопределяет перспективы по широкому практическому использованию заявляемого блока приемника сигналов СРНС в аппаратуре потребителей сигналов СРНС. From the above it follows that the inventive SRNS signal receiver block is feasible, industrially realizable and solves the technical problem posed by constructively combining the SRNS signal receiver-processor with the means for receiving SRNS signals from the air within a single monoblock design. At the same time, due to the proposed measures for placement, connection and shielding, the electromagnetic compatibility of the receiver-processor board and the means of receiving SRNS signals from the ether is ensured under conditions of their tight arrangement and use for supplying one external power source, as well as protection against external climatic and mechanical influences . All this determines the prospects for wide practical use of the inventive SRNS signal receiver unit in the equipment of SRNS signal consumers.
Источники информации
1. Бортовые устройства спутниковой радионавигации. / И.В. Кудрявцев, И. Н. Мищенко, А. И. Волынкин и др.; под ред. В.С. Шебшаевича, М., Транспорт, 1988.Sources of information
1. On-board devices of satellite radio navigation. / I.V. Kudryavtsev, I.N. Mishchenko, A.I. Volynkin and others; under the editorship of V.S. Shebshaevich, M., Transport, 1988.
2. Глобальная спутниковая радионавигационная система ГЛОНАСС. Под ред. В.Н. Харисова, А.И. Перова, В.А. Болдина. М., ИПРЖР, 1998. 2. The global satellite radio navigation system GLONASS. Ed. V.N. Kharisova, A.I. Perova, V.A. Boldin. M., IPPR, 1998.
3. В. В. Шкирятов. Радионавигационные системы и устройства. М., Радио и связь, 1984. 3. V.V. Shkiryatov. Radio navigation systems and devices. M., Radio and Communications, 1984.
4. Заявка WO 9428435 A1, кл. G 01 S 5/14, опубл. 08.12.94. 4. Application WO 9428435 A1, cl. G 01 S 5/14, publ. 12/08/94.
5. Патент США 5349365, кл. H 01 Q 11/08, 1/36, опубл. 20.09.94. 5. US patent 5349365, cl. H 01
6. Патент США 5347286, кл. H 01 Q 3/00, 21/00, H 04 В 7/185, G 01 S 5/02, опубл. 13.09.94. 6. US patent 5347286, CL. H 01
7. Патент США 5272485, кл. H 01 Q 23/00,1/38, опубл. 21.12.93. 7. US patent 5272485, cl. H 01
8. Riley S. , Howard N., Aardoom E., Daly P., Silvestin P. "A Combined GPS/GLONASS High Precision Receiver for Spase Application", Proc. if ION GPS-95, Palm Springs, CA, US, Sept. 12-15, 1995, p.835-844. 8. Riley S., Howard N., Aardoom E., Daly P., Silvestin P. "A Combined GPS / GLONASS High Precision Receiver for Spase Application", Proc. if ION GPS-95, Palm Springs, CA, US, Sept. 12-15, 1995, p. 835-844.
9. Патент РФ (RU) 2146378 (С1), кл. G 01 S 5/14, опубл. 10.03.2000. 9. Patent of the Russian Federation (RU) 2146378 (C1), cl. G 01 S 5/14, publ. 03/10/2000.
10. Патент РФ 2125775 (С1), кл. Н 05 К 1/00, 3/46, опубл. 27.01.99. 10. RF patent 2125775 (C1), cl. H 05
11. Полосковые платы и узлы. Проектирование и изготовление. Е.П. Котов, В.Д. Каплун, А.А. Тер-Маркарян н др.. Под ред. Е.П. Котова и В.Д. Каплуна. - М., Сов. радио, 1979. 11. Strip boards and nodes. Design and manufacturing. E.P. Kotov, V.D. Kaplun, A.A. Ter-Markaryan et al. Ed. E.P. Kotova and V.D. Capon. - M., Sov. radio, 1979.
Claims (7)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001100657A RU2190941C1 (en) | 2001-01-09 | 2001-01-09 | Signal receiver unit for satellite radio navigation systems |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001100657A RU2190941C1 (en) | 2001-01-09 | 2001-01-09 | Signal receiver unit for satellite radio navigation systems |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2190941C1 true RU2190941C1 (en) | 2002-10-10 |
Family
ID=20244566
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2001100657A RU2190941C1 (en) | 2001-01-09 | 2001-01-09 | Signal receiver unit for satellite radio navigation systems |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2190941C1 (en) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2242852C1 (en) * | 2003-07-10 | 2004-12-20 | Открытое акционерное общество "Российский институт радионавигации и времени" | Signal receiver unit for satellite radio navigation systems |
| RU2250578C1 (en) * | 2003-07-10 | 2005-04-20 | Открытое акционерное общество "Российский институт радионавигации и времени" | Signal receiving unit of satellite injection-synchronized radio navigation systems |
| RU2256982C1 (en) * | 2003-11-10 | 2005-07-20 | Открытое акционерное общество "Российский институт радионавигации и времени" | Unit for matching satellite-system signal receiver with active antenna |
| RU2287919C1 (en) * | 2005-06-06 | 2006-11-20 | Открытое акционерное общество "Российский институт радионавигации и времени" (ОАО "РИРВ") | Signal receiver module for satellite radio navigation systems |
| RU2352055C1 (en) * | 2007-06-18 | 2009-04-10 | Владимир Сергеевич Богословский | Pretersonic module using superficial ultrasonic waves |
| RU2409880C1 (en) * | 2009-12-28 | 2011-01-20 | Закрытое акционерное общество "Научно-производственная фирма Микран" | Antenna |
| RU2416102C2 (en) * | 2007-12-26 | 2011-04-10 | Закрытое акционерное общество "Конструкторское бюро навигационных систем" (ЗАО "КБ НАВИС") | Receiver for global navigation satellite system signal users |
| RU2444752C1 (en) * | 2010-08-04 | 2012-03-10 | Открытое акционерное общество "Российская корпорация ракетно-космического приборостроения и информационных систем" (ОАО "Российские космические системы" | Assessment system of interference immunity of navigation circuit of artificial earth satellite (aes) |
| RU2476964C2 (en) * | 2011-05-27 | 2013-02-27 | Евгений Владиславович Чёрный | Method of connecting printed-circuit board to bearing structure |
| RU2795266C2 (en) * | 2021-06-01 | 2023-05-02 | Общество с ограниченной ответственностью "Группа компаний "СНАБЖЕНИЕ" | Method of connecting industrial equipment and connecting device |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5272485A (en) * | 1992-02-04 | 1993-12-21 | Trimble Navigation Limited | Microstrip antenna with integral low-noise amplifier for use in global positioning system (GPS) receivers |
| US5347286A (en) * | 1992-02-13 | 1994-09-13 | Trimble Navigation Limited | Automatic antenna pointing system based on global positioning system (GPS) attitude information |
| US5349365A (en) * | 1991-10-21 | 1994-09-20 | Ow Steven G | Quadrifilar helix antenna |
| US5353040A (en) * | 1990-01-08 | 1994-10-04 | Toyo Communication Equipment Co., Ltd. | 4-wire helical antenna |
| RU2125775C1 (en) * | 1998-03-30 | 1999-01-27 | Закрытое акционерное общество Фирма "Котлин" | Radio electronic assembly |
| US5903239A (en) * | 1994-08-11 | 1999-05-11 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Micro-patch antenna connected to circuits chips |
| RU2146378C1 (en) * | 1999-04-27 | 2000-03-10 | Закрытое акционерное общество "Фирма "КОТЛИН" | Integrated receiver of signals of satellite radio navigation systems |
-
2001
- 2001-01-09 RU RU2001100657A patent/RU2190941C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5353040A (en) * | 1990-01-08 | 1994-10-04 | Toyo Communication Equipment Co., Ltd. | 4-wire helical antenna |
| US5349365A (en) * | 1991-10-21 | 1994-09-20 | Ow Steven G | Quadrifilar helix antenna |
| US5272485A (en) * | 1992-02-04 | 1993-12-21 | Trimble Navigation Limited | Microstrip antenna with integral low-noise amplifier for use in global positioning system (GPS) receivers |
| US5347286A (en) * | 1992-02-13 | 1994-09-13 | Trimble Navigation Limited | Automatic antenna pointing system based on global positioning system (GPS) attitude information |
| US5903239A (en) * | 1994-08-11 | 1999-05-11 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Micro-patch antenna connected to circuits chips |
| RU2125775C1 (en) * | 1998-03-30 | 1999-01-27 | Закрытое акционерное общество Фирма "Котлин" | Radio electronic assembly |
| RU2146378C1 (en) * | 1999-04-27 | 2000-03-10 | Закрытое акционерное общество "Фирма "КОТЛИН" | Integrated receiver of signals of satellite radio navigation systems |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2242852C1 (en) * | 2003-07-10 | 2004-12-20 | Открытое акционерное общество "Российский институт радионавигации и времени" | Signal receiver unit for satellite radio navigation systems |
| RU2250578C1 (en) * | 2003-07-10 | 2005-04-20 | Открытое акционерное общество "Российский институт радионавигации и времени" | Signal receiving unit of satellite injection-synchronized radio navigation systems |
| RU2256982C1 (en) * | 2003-11-10 | 2005-07-20 | Открытое акционерное общество "Российский институт радионавигации и времени" | Unit for matching satellite-system signal receiver with active antenna |
| RU2287919C1 (en) * | 2005-06-06 | 2006-11-20 | Открытое акционерное общество "Российский институт радионавигации и времени" (ОАО "РИРВ") | Signal receiver module for satellite radio navigation systems |
| RU2352055C1 (en) * | 2007-06-18 | 2009-04-10 | Владимир Сергеевич Богословский | Pretersonic module using superficial ultrasonic waves |
| RU2416102C2 (en) * | 2007-12-26 | 2011-04-10 | Закрытое акционерное общество "Конструкторское бюро навигационных систем" (ЗАО "КБ НАВИС") | Receiver for global navigation satellite system signal users |
| RU2409880C1 (en) * | 2009-12-28 | 2011-01-20 | Закрытое акционерное общество "Научно-производственная фирма Микран" | Antenna |
| RU2444752C1 (en) * | 2010-08-04 | 2012-03-10 | Открытое акционерное общество "Российская корпорация ракетно-космического приборостроения и информационных систем" (ОАО "Российские космические системы" | Assessment system of interference immunity of navigation circuit of artificial earth satellite (aes) |
| RU2476964C2 (en) * | 2011-05-27 | 2013-02-27 | Евгений Владиславович Чёрный | Method of connecting printed-circuit board to bearing structure |
| RU2795266C2 (en) * | 2021-06-01 | 2023-05-02 | Общество с ограниченной ответственностью "Группа компаний "СНАБЖЕНИЕ" | Method of connecting industrial equipment and connecting device |
| RU239056U1 (en) * | 2025-08-05 | 2025-11-21 | Акционерное общество "Научно-исследовательский институт микроэлектронной аппаратуры "Прогресс" (АО "НИИМА "Прогресс") | GNSS RECEIVER WIRELESS DATA TRANSMISSION AND CONTROL CHANNEL ANTENNA |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR0157734B1 (en) | Satellite channel interface of indoor unit used for satellite data communication | |
| MX2007002132A (en) | Embedded antenna and filter apparatus and methodology. | |
| RU2190941C1 (en) | Signal receiver unit for satellite radio navigation systems | |
| US6600208B2 (en) | Versatile system for integrated circuit containing shielded inductor | |
| US6891505B2 (en) | EMC- arrangement for a device employing wireless data transfer | |
| US7583237B2 (en) | Antenna module having a multilayered substrate with built-in components which are connected to mounted components | |
| US9484627B2 (en) | Wireless communication device | |
| US6437991B1 (en) | Radioelectronic unit | |
| US5668563A (en) | Integral type flat antenna provided with converter function | |
| RU2188522C1 (en) | Radio-electronic unit | |
| RU2125775C1 (en) | Radio electronic assembly | |
| CN110364830A (en) | An integrated receiving antenna combined with GNSS and Loran C | |
| CN106450630B (en) | Miniaturized high-inhibition multilayer balun | |
| RU2194375C1 (en) | Radio electronic unit | |
| RU2199839C1 (en) | Radio-electronic unit | |
| CA1298619C (en) | Microwave converter | |
| CN215497088U (en) | Multimode high-precision antenna for Beidou third generation | |
| RU2175821C1 (en) | Radio electron unit | |
| RU71775U1 (en) | SATELLITE NAVIGATION RECEIVER | |
| DE112010005175T5 (en) | Electronic module and communication device | |
| JP5664329B2 (en) | Wireless communication device | |
| CN101533977A (en) | Coaxial connector type direct current feeder equipment | |
| RU2192108C1 (en) | Radio-electronic unit | |
| WO1989003634A1 (en) | An arrangement for deactivating integrated circuits electrically | |
| RU2256982C1 (en) | Unit for matching satellite-system signal receiver with active antenna |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190110 |