GNSS卫星信号转发器说明书

GNSS卫星信号转发器
说明书
北京卫信杰科技发展有限公司 Beijing Wintek Science & Technology Development Co. Ltd
前言
当前，随着科学技术的不断发展，全球卫星定位技术日趋成熟，其应用也越来越广泛，已经从最初单纯的军事应用发展到现在的军民共用阶段。

然而，由于卫星信号不能够穿透建筑物，致使在生产车间、实验室等室内环境下的测试工作遇到了困难。

为了彻底解决上述问题，我们研发了GNSS信号转发器，它可实现卫星信号从室外到室内的转发，保障了室内测试工作的正常进行。

GNSS卫星信号转发器是由我司独立设计生产，具有完全自主知识产权。

它涵盖了WXJ-TRANS全系列的卫星信号转发器产品。

在设计过程中，考虑到信号转发器的工作环境、用户实际需求等因素，推出了一系列具有不同功能的产品。

为方便用户使用，特编写此手册作为参考。

本说明书仅作为参考，内容如有任何改变，恕不另行通知。

严禁任何团体或个人以任何形式复制和翻版本说明书的任何内容。

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目 录
前言 (1)
目录 (2)
一、公司简介 (3)
二、产品简介 (5)
三、应用范围 (6)
四、产品特点 (6)
五、基本操作 (10)
六、产品配置 (12)
附页1 发射天线场强示意图 (13)
附页2 载噪比与信号强度的关系 (14)
附页3 产品规格及技术指标 (15)
一、公司简介
北京卫信杰科技发展有限公司位于北京市海淀科技园区，是一家多年来一直从事于卫星定位导航和无线数据通信产品的系统集成、研发和技术服务的高新技术企业。

公司以研发为基础，以市场为先导，不断开拓在卫星定位领域的深度与广度，并且与多家科研院所以及高等院校建立了紧密的合作关系，共同承担并完成了多项军事、民用领域的大型GPS系统项目。

公司现设研发部、系统部、销售部、技术支持部等四个主要业务部门：
研发部作为公司的心脏,以卫星定位、无线数据通讯为核心，主要进行系统集成和产品研发：
·系统集成，量身打造最适合您需求的系统，已与航天部、兵器工业部等多家单位有过成功合作经验，并曾参与多项新武器的定型研制；
·研发WXJ-TRANSE-300双频三系统系列转发器填补了国内空白，性能指标国际领先，作用距离10～200米可选，并通过国家的新产品认证；
·多目标实时监控系统，可实时监控上百个高动态目标，更新率1～5Hz，定位精度0.5～15米可选，是监测和指挥调度系统的最佳助手；
系统部以双系统和无源北斗、北斗二产品为主导，为客户提供各种卫星定位的产品和解决方案,产品涵盖了卫星信号转发器、GPS、双系统、无源北斗、北斗二、三合一、定向测姿产品等，并承接各种系统工程，为客户提供全方位技术服务： ·美国Javad公司JNS100、GGD160T/112T、Euro GG/GD/GDA系列产品，工作稳定、性能可靠，深受专业客户的青睐；
·Magellan公司A12、AC12、GG12、GG24、GD14、DG14、DG16系列产品；
·俄罗斯宇航局GG16接收机：体积最小、重量最轻、功耗最低；
·新加坡I-Louts公司M12M/M12MT系列产品，其中M12MT授时型，已在中兴、华
为、大唐等公司广泛应用；
·无源北斗接收板，国内首家推出基于我国“北斗一号”系统的具备定位和授时功能的核心OEM板产品；
销售部主要销售GPS与北斗二 OEM、整机类产品，产品涵盖了手持机、GIS数据采集以及各类测量产品等。

主要产品包括：
GARMIN全系列手持机、TOPCON测量产品以及Pro Mar kⅡ/ X等高精度的GIS 数据采集设备。

技术支持部作为Motorola GPS中国技术服务中心为中国大陆用户提供技术支持与服务，目前服务范围已扩大到整机及OEM全系列产品，可进行芯片级维修，并提供24小时备机更换，真正免除您的后顾之忧。

GPS历经20余年的发展，带来的变革如风暴席卷全球，GPS的应用水平也不断提高，北京卫信杰公司满怀一腔热情，以推动卫星定位技术发展为己任。

愿与各界同仁携手共创卫星定位的新天地！
二、产品简介
北京卫信杰科技发展有限公司依靠多年GPS专业经验和自身技术优势，自主研发出WXJ-TRANS－100、200、300、800系列卫星信号转发器，彻底解决了卫星信号在受到遮蔽的情况下，接收机不能正常工作的问题；经过完善升级，我们增大了信号传输的有效距离，并且推出了适用于不同环境、不同功能的系列产品。

注：WXJ-TRANS-100为单系统转发器系列；
WXJ-TRANS-200为双系统转发器系列；
WXJ-TRANSE-300为三系统转发器系列，可通过硬件升级，支持BD2卫星系统；
WXJ-TRANS-800为特型定制转发器系列；
WXJ-TRANS-*01 为具有多路输出功能的转发器产品；
WXJ-TRANS-*02 为具有增益可调功能的转发器产品；
WXJ-TRANS-*03 为带防干扰屏蔽箱的转发器产品；
（*分别代表1、2、3，表示三个系列下具有不同功能的产品）
它的主要功能是将卫星信号从室外引到室内或其它收不到卫星信号的地方，让您能在室内用普通的卫星接收机接收到卫星信号，在室内即可完成应在室外完成的各项工作。

该产品主要由室外接收天线、转发器、室内发射天线及电源等组成，其原理如下图所示：
室外
图2：转发器原理示意图
三、应用范围
该系列产品可广泛应用于卫星定位产品的研发、生产、调试、质检等各个环节，完成验机、开发调试和检测授时等工作；同时也可应用于机舱、弹舱等各种发射舱，解决信号的预热问题。

四、产品特点
作为专业的卫星信号转发器，WXJ-TRANS-100/200/300/800系列具有以下主要特点：
1、有效作用距离远 直线距离最远可达200米，更有不同距离方案供您选择，在节约成本的同时充分满足您现在及将来的需求。

2、应用多种先进技术充分提高了系统的灵敏度和可靠性。

接收天线的前置匹配技术保证系统在遮挡严重的地方也能有效接收信号；独有的多极点陷波技术与前置滤波技术更可有效抑制干扰信号；全增益的低损电缆保证您能在室内接收到与室外开阔地点一模
一样的信号；先进的免维护的残余电压最低的组合防雷技术，可以有效保护您设备的安全。

z 2.1前置匹配技术
GPS/GLONASS天线的极化应该是右旋圆极化，衡量圆极化程度好坏的指标是轴比，轴比越小，灵敏度越高，一般要求轴比小于3dB。

一般的微带天线的频带很窄，尤其是微带天线的圆极化带宽通常小于1%，虽然可以用作GPS天线（1%=16MHz），但是如果用作GPS/GLONASS天线就很勉强。

GPS/GLONASS天线的频带宽度要大于40MHz（即2.5%），所以，标准的微带天线用作GPS/GLONASS天线时，只有在很窄的中心频带内，轴比小于3dB，而这个中心频带是GPS和GLONASS频率的间隔处，没有用处，对应真正有用的频率处，轴比很大。

我们专有的前匹配技术解决了这个问题，天线的带宽（包括圆极化带宽、驻波比带宽、方向图带宽等）大于10%。

z 2.2前置滤波技术
卫信杰独有的E-型滤波器，很好地解决了干扰去除和功率之间的矛盾，对GPS信号的插入损耗小于0.2dB,对400MHz以下的干扰信号的衰减>35dB，对900MHz以下衰减>25dB。

因此这种滤波器可以放在所有放大器件之前----即所谓的“前置滤波技术”。

由于大干扰信号的频率几乎都小于1000MHz，所以这种滤波器有效地保护放大器不饱和，能满足绝大部分场合的要求。

图3：天线内部结构比较
z 2.3多极点陷波技术
在某些场合，存在已知频率的强干扰信号，如通信基站、雷达、电台等强信号，普通的介质滤波器难以提供足够的抑制度。

这时，可以采用陷波技术––陷波器，它是针对某一特定频率的信号，产生一个极小响应点，即极点，也就是说，只对这个频率的信号产生最大的衰减，而对其它频率的信号的衰减是递减的，只有远离极值点的频率信号衰减才很小，从而限制了陷波器的使用。

即普通的陷波器有两个缺点：1、只对很窄的点频信号有较大的衰减，而对邻近的频率衰减不大。

2、只有远离极值点频率的信号的衰减才很小，而对邻近的频率衰减太大。

而卫信杰采用的新型陷波器，除了同普通的陷波器一样，针对某一特定频率的信号，产生一个极小响应点外；不同之处在于，它可以对另一特定的有用信号，如对GPS信号（1575MHZ），产生极大响应点，也就是说，对这个有用信号产生最小的衰减，而并不要求这个信号远离极值陷波点，这是对陷波技术的一次突破性的进展。

图4 普通的陷波器响应曲线
图5 四极点陷波器响应曲线
z 2.4全增益的低损耗电缆
全增益低损电缆保证您能在室内接收到与室外开阔地点一模一样的信号；并可根据用户要求特殊订制。

z 2.5组合防雷技术
自然界中广泛存在的雷击是信号转发器工作安全的最大威胁，瞬间的大电压很容易对系统造成不可修复的损坏，而卫信杰首创的免维护的残余电压最低的组合防雷技术可以在瞬间将雷击的绝大部分的能量导入地下，残余电压几乎为零，且不需维护，是您系统安全的最好保证。

3、工艺考究做工精细使用安全 放大器全部采用陶瓷基片，并采用金带连接。

全球、全天候工作，不受天气的影响。

4、增益可调功能
可选配增益可调功能，对转发信号进行增益放大，最大60+10dB,步进1dB/10dB。

增益可调数字显示可单独订制。

5、个性化服务
按照您的需求，定制专属于您的转发器系统，让您用最小的花费获得最好的应用效果，并且充分考虑系统在将来的可拓展性，让您在有更高的需求时只需对原系统进行升级，最大限度节省您的费用。

五、基本操作
1.接收天线的安装:本设备的接收天线，可按用户要求分别接收GPS、GLONASS和北斗系统的卫星信号。

以WXJ-TRANSE-300为例：
图6：WXJ-TRANSE-300后面板接口图
z GPS、GLONASS接收天线的安装：将天线按要求安装在天线三角支架上，并架设在开阔无遮挡的地方，保持天线水平朝上放置。

通过馈线电缆将天线与转发器的天线入口端（GPS、GLONASS接收端）相连，即可接收室外自然环境下的卫星信号，如图6、7所示。

z北斗接收天线的安装：将天线按要求安装在天线三角支架上，并架设在开阔无遮挡的地方，调整天线的角度使其呈30度倾斜朝南放置。

通过馈线电缆将天线与转发器的天线入口端（北斗接收端）相连，即可接收室外自然环境下的北斗卫星信号。

2.发射天线的安装:将发射天线一端的电缆接口与转发器的发射端口相连，开机后即可发射卫星信号。

如下图示
室外接收
天线
AC220V
图7：转发器接线示意图
*注：1、为了更好的使用效果，请将发射天线架设在一个较高的无遮挡的位置。

2、上面示意图以WXJ-TRANS-200为例，其他系列产品的安装方法以之为参考。

3.开、关机：
1）开机：将电源线与220V电压插座相连，将控制面板上的控制开关拨向按钮“开”方向，红灯亮后转发器开始工作。

2）关机：关闭电源后，待指示灯熄灭后，转发器停止工作。

警告：请在所有设备连接好后再打开卫星转发器。

警告：本转发器只能进行卫星信号的转发，请勿使用在其它方面。

六、产品配置
1、标准配置
.转发器主机 WXJ-TRANSE-300
.发射天线
.GPS/GPS+GLONASS/BD接收天线 .信号接收/发射电缆
2、可选配置
.三角架
.天线托架
.备用螺钉 .托架螺钉
附页一 发射天线场强示意图
图1 GPS/GLONASS发射场强图
图2 北斗信号发射场强图
附页二 载噪比与信号强度的关系
附页三 产品规格及技术指标
注：标记*的为可选配件，更高性能可定制。