一种星地融合通信的随身通信装置
阅读：582发布：2020-05-11
专利汇可以提供一种星地融合通信的随身通信装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型公开了一种星地融合通信的随身通信装置，包括壳体，壳体内设有 电路 板，其安装有ARM主 控制器 、电源管理模 块 、4G/5G通信模块、天通卫星通信模块、北斗卫星通信模块，并分别固定在 电路板 上的第一接地端、第二接地端和第三接地端。本实用新型的有益效果是：将多种通信方式进行了链路融合，使得可通过天通卫星、北斗卫星、地面4G/5G网络进行数据交换，即使在极端环境条件下也能提供北斗短报文通信，解决荒漠环境下无移动无线网络时的通信需要；同时通过手摇发电 手柄 能为装置自身锂 电池 及各种智能终端充电，解决了在野外无法充电的问题；而且还设置了紧急求助按键，通过多链路同时发送地理 位置 信息，求救 信号 等，保障使用者的人生安全。(ESM)同样的 发明 创造已同日 申请 发明 专利，下面是一种星地融合通信的随身通信装置专利的具体信息内容。
1.一种星地融合通信的随身通信装置，包括壳体(1)，所述壳体(1)内设有电路板(2)，其中电路板(2)上安装有ARM主控制器(3)、驱动ARM主控制器(3)的电源管理模块(4)，其特征在于：所述电路板(2)上还安装有连接ARM主控制器(3)的路由器(5)、连接路由器(5)且带VPN网关(51)的4G/5G通信模块(52)、通过UART集线器(31)连接ARM主控制器(3)的卫星通信模块，其中卫星通信模块包括天通卫星通信模块(6)、北斗卫星通信模块(7)，所述ARM主控制器(3)固定在电路板(2)上的第一接地端(21)，所述电源管理模块(4)固定在电路板(2)上的第二接地端(22)，所述4G/5G通信模块(52)、天通卫星通信模块(6)、北斗卫星通信模块(7)分别固定在电路板(2)上的第三接地端(23)。
3.根据权利要求1所述一种星地融合通信的随身通信装置，其特征在于：所述壳体(1)的外壁设有容置槽(11)，位于容置槽(11)内设有与电源管理模块(4)连接的外部电源插口(12)、安装在壳体(1)上并铰接于容置槽(11)中与电源管理模块(4)连接兼能给锂电池组(41)充电的手摇发电手柄(13)，其中手摇发电手柄(13)与电源管理模块(4)电连接，所述电源管理模块(4)还与锂电池组(41)电连接。
4.根据权利要求1所述一种星地融合通信的随身通信装置，其特征在于：所述ARM主控制器(3)还电连接有储存模块(32)、USB接口(33)、紧急求助按键(34)、以及进行语音编码压缩的DSP数字信号处理模块(35)，其中DSP数字信号处理模块(35)与路由器(5)连接，所述DSP数字信号处理模块(35)还电连接有麦克风(36)。
5.根据权利要求1所述一种星地融合通信的随身通信装置，其特征在于：所述路由器(5)还电连接有数据加密模块(53)、Wi-Fi模块(54)、安装在壳体(1)外侧的RJ45 WAN接口(55)。
技术领域
本实用新型涉及通信技术领域，具体是一种星地融合通信的随身通信装置。
背景技术
由于现有的随身通信装置，即随身Wi-Fi类通信产品存在各种的不足，其一般采用接入移动运营商的移动无线网络，而且该移动无线网络需要有地面基站的有效覆盖区域才能接入。诸如沙漠、雪山、海岛等特殊地理环境，或不具备地面基站建设条件的地区，则现有的随身通信装置无法接入移动无线网络，当遇到紧急状况需要求助时无法与外界取得通信联系。
而我国的天通卫星、北斗卫星的信号覆盖面广且稳定，并完全覆盖我国境内，北斗卫星的信号更是覆盖全球地区，目前还没有随身通信装置将天通卫星通信模块、北斗卫星通信模块与目前最先进的移动无线网络4G/5G通信技术进行融合，造成现有的随身通信装置不具备与北斗卫星和天通卫星的通信能力。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种星地融合通信的随身通信装置，包括壳体，所述壳体内设有电路板，其中电路板上安装有ARM主控制器、驱动ARM主控制器的电源管理模块，所述电路板上还安装有连接ARM主控制器的路由器、连接路由器且带VPN网关的4G/5G通信模块、通过UART集线器连接ARM主控制器的卫星通信模块，其中卫星通信模块包括天通卫星通信模块、北斗卫星通信模块，所述ARM主控制器固定在电路板上的第一接地端，所述电源管理模块固定在电路板上的第二接地端，所述4G/5G通信模块、天通卫星通信模块、北斗卫星通信模块分别固定在电路板上的第三接地端。
其中：所述壳体的外壁设有容置槽，位于容置槽内设有与电源管理模块连接的外部电源插口、安装在壳体上并铰接于容置槽中与电源管理模块连接兼能给锂电池组充电的手摇发电手柄，其中手摇发电手柄与电源管理模块电连接，所述电源管理模块还与锂电池组电连接。
其中：所述ARM主控制器还电连接有储存模块、USB接口、紧急求助按键、以及进行语音编码压缩的DSP数字信号处理模块，其中DSP数字信号处理模块与路由器连接，所述DSP数字信号处理模块还电连接有麦克风。
其中：所述路由器还电连接有数据加密模块、Wi-Fi模块、安装在壳体外侧的RJ45WAN接口。
本实用新型的有益效果是：将多种通信方式进行了链路融合，使得可通过天通卫星、北斗卫星、地面4G/5G网络进行数据交换，即使在极端环境条件下也能提供北斗短报文通信，解决荒漠环境下无移动无线网络时的通信需要；同时通过手摇发电手柄能为装置自身锂电池及各种智能终端充电，解决了在野外无法充电的问题；而且还设置了紧急求助按键，通过多链路同时发送地理位置信息，求救信号等，保障使用者的人生安全。
图1是本实用新型模块连接的示意图；
图2是本实用新型模块接地的示意图；
图3是本实用新型电路板的结构示意图；
图5是本实用新型壳体的结构示意图；
图6是本实用新型壳体的俯视图；
图7是本实用新型ARM主控制器的电路图；
图8是本实用新型电源管理模块的电路图；
图9是本实用新型4G/5G通信模块的电路图；
图10是本实用新型天通卫星通信模块的电路图；
图11是本实用新型北斗卫星通信模块的电路图；
具体实施方式
参照图1至图12，一种星地融合通信的随身通信装置，包括壳体1，所述壳体1内设有电路板2，其中电路板2上安装有ARM主控制器3、驱动ARM主控制器3的电源管理模块4，所述电路板2上还安装有连接ARM主控制器3的路由器5、连接路由器5且带VPN网关51的4G/5G通信模块52、通过UART集线器31连接ARM主控制器3的卫星通信模块，其中卫星通信模块包括天通卫星通信模块6、北斗卫星通信模块7，所述ARM主控制器3固定在电路板2上的第一接地端21，所述电源管理模块4固定在电路板2上的第二接地端22，所述4G/5G通信模块52、天通卫星通信模块6、北斗卫星通信模块7分别固定在电路板2上的第三接地端23。
进一步地：所述电源管理模块4分别与ARM主控制器3、4G/5G通信模块52、天通卫星通信模块6、北斗卫星通信模块7电连接，同时与所述第一接地端21、第二接地端22、第三接地端23构成各自独立的接地电路。
再进一步地：所述第一接地端21、第二接地端22、第三接地端23分别由磁珠与电源管理模块4单点连接接地。其中，电源管理模块4与4G/5G通信模块52、天通卫星通信模块6分别采用阻抗Z在3GHz附近呈现最大值的磁珠与电源管理模块4单点连接接地；电源管理模块4与ARM主控制器3、北斗卫星通信模块7分别采用阻抗Z在1GHz附近呈现最大值的磁珠与电源管理模块4单点连接接地。
更进一步地：如图3所示，为避免ARM主控制器3、4G/5G通信模块52、Wi-Fi模块54、天通卫星通信模块6、北斗卫星通信模块7相互产生干扰，在电路板2的设计时，将上述各个控制器和模块分别以A_GND和D_GNG独立接地，并通过特定频率点磁珠与电源管理模块4的接地GND单点连接，避免产生地线回路干扰。而在各个控制器和模块独立的A_GND和D_GNG中采用多点接地的方式，以免产生电压差形成电磁辐射。
所述ARM主控制器3、4G/5G通信模块52、Wi-Fi模块54、天通卫星通信模块6、北斗卫星通信模块7按各自频率和功能在电路板2上进行划分布局。其中4G/5G通信模块52、天通卫星通信模块6安装在电路板2A、B两面的对角位置，Wi-Fi模块54、北斗卫星通信模块7安装在电路板2A、B两面的另一对角位置。即所述4G/5G通信模块52、北斗卫星通信模块7安装在电路板2的一侧；Wi-Fi模块54、天通卫星通信模块6安装在电路板2的另一侧。利于避免产生上述各个控制器和模块各节点电磁辐射干扰，同时安装屏蔽罩避免VCO电磁辐射干扰；利用电路板2空间距离及电路板2中间接地层的屏蔽作用，使电磁屏蔽衰减值达到50dB以上，满足各射频信号相互间的隔离及减小天线间的互扰。
在本实用新型中：如图3，所述天通卫星通信模块6、北斗卫星通信模块7、Wi-Fi模块54的天线接口分别设置在电路板2的边缘上，其中该天线接口为50欧姆的SMA接口，所述4G/5G通信模块52的天线接口设置在壳体1内。
进一步地：所述壳体1的外壁设有容置槽11，位于容置槽11内设有与电源管理模块4连接的外部电源插口12、安装在壳体1上并铰接于容置槽11中与电源管理模块4连接兼能给锂电池组41充电的手摇发电手柄13，其中手摇发电手柄13与电源管理模块4电连接，所述电源管理模块4还与锂电池组41电连接。通过手摇发电手柄13能为装置自身锂电池及通过USB接口33为各种智能终端充电，解决了在野外无法充电的问题。
在本实用新型中：如图7所示，所述ARM主控制器3还电连接有储存模块32、USB接口33、紧急求助按键34、以及DSP数字信号处理模块35，其中DSP数字信号处理模块35与路由器5连接，所述DSP数字信号处理模块35还电连接有麦克风36。所述ARM主控制器3由ARM926EJ-S为主控芯片，为加快DSP数字信号处理模块35的运作，本装置同时搭载双通道64KB的内存。USB接口33与ARM主控制器3、电源管理模块4关联，构成能够为各种智能终端充电的充电电路。
进一步地：所述路由器5还电连接有数据加密模块53、Wi-Fi模块54、安装在壳体1外侧的RJ45 WAN接口55。本装置可与移动终端通信连接，还可以通过RJ45 WAN接口55与外部网络进行有线连接，通过Wi-Fi模块54以无线路由的形式将数据热点分享给移动终端。
如按下紧急求助按键34，则本设备同时通过多链路进行发送地理位置信息，求助语音信息等数据。即通过4G/5G的移动无线网络、天通卫星通信网络、北斗卫星通信网络同时发送，使得求助信息传输可靠性和及时性得到有效保障。
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