gps信号转发器剖析
gps信号发生器原理
gps信号发生器原理
GPS信号发生器是一种能够模拟和发射GPS信号的仪器，其原理主要基于GPS技术的定位原理。
GPS技术利用卫星向地球发射信号，地面接收器接收这些信号，从而获取地球上任意位置的精确定位信息。
GPS信号发生器通过模拟GPS卫星发射的信号，将这些信号发射出去，使地面上的GPS接收器能够接收到这些信号，进而实现精确定位。
GPS信号发生器主要由时钟系统、程序控制器、模拟信号产生器、调制器和放大器等部分组成。
其中，时钟系统提供精确的定时信号，确保信号的同步和定时准确；程序控制器负责控制整个GPS信号发生器的发射过程，根据用户需求生成不同类型的GPS信号；模拟信号产生器产生高精度的GPS信号，包括P码信号、C/A码信号等；调制器将模拟信号和载波信号进行调制，生成最终的GPS信号；放大器将信号强度增加到足够水平，确保信号能够到达接收设备。
GPS信号发生器可以广泛应用于航空、地理测量、军事和科学研究等领域。
它能够提供高精度的定位信号，帮助用户获取精确的位置信息。
同时，GPS信号发生器也存在一些缺点，如价格较高、能耗较大等。
但随着技术的不断发展，GPS信号发生器的性能和价格也在不断改进和优化，使其更加适用于各种应用场景。
GPS定位器原理【附原理图】
GPS定位器原理【附原理图】在了解GPS定位器工作原理之前，首先先了解一下GPS定位器是什么？简单的来说，GPS定位器是内置了一种叫“GPS模块”和“移动通信模块的终端”，通过将GPS模块获得的定位数据通过移动通信模块（GSM/GPRS网络）传到网站的一台服务器，从而可以实现在电脑看查询终端的地理位置。
那么其原理是怎么工作的呢？GPS 信号接收机的主要工作任务是：能够捕捉到按一定卫星高度截止角所选择的待测卫星的信号，然后跟踪这些卫星信号的运行状况，将这些所接收的信号进行放大、变换与处理，以便可以测量出GPS信号从卫星到接收机天线的传播时间，解译出GPS卫星所发送的导航电文，实时地计算出测站的三维位置，位置，甚至三维速度和时间。
当在静态定位中，PS 接收机在捕获和跟踪GPS卫星的过程中固定不变，接收机高精度地测量GPS信号的传播时间，利用GPS卫星在轨的已知位置，解算出接收机天线所在位置的三维坐标。
而动态定位则是用GPS接收机测定一个运动物体的运行轨迹。
GPS信号接收机所位于的运动物体叫做载体（如航行中的船舰，空中的飞机，行走的车辆等）。
载体上的GPS接收机天线在跟踪GPS卫星的过程中相对地球而运动，接收机用GPS 信号实时地测得运动载体的状态参数（瞬间三维位置和三维速度）。
接收机硬件和机内软件以及GPS数据的后处理软件包，构成完整的GPS用户设备。
GPS接收机的结构分为天线单元和接收单元两大部分。
对于测地型接收机来说，两个单元一般分成两个独立的部件，观测时将天线单元安置在测站上，接收单元置于测站附近的适当地方，用电缆线将两者连接成一个整机。
也有的将天线单元和接收单元制作成一个整体，观测时将其安置在测站点上。
关于GPS定位器去哪里购买，很多人都说讯拓科盛挺好的！GPS接收机一般用蓄电池做电源。
同时采用机内机外两种直流电源。
设置机内电池的目的在于更换外电池时不中断连续观测。
在用机外电池的过程中，机内电池自动充电。
北斗／GPS信号转发器仿真设计
１ ６ ＠２ＧＨ ｚ
ｌ ９ ＠Ｏ ． ９ Ｇ Ｈｚ
１ ． １ ＠２ ＧＨ ｚ
０ ． ９
１ ｌ
２ ． ５
２ ２ ２ ３ ． ５
２ Ｖ 供 电
３ ～ ５Ｖ 供 电
Ｂ Ｆ Ｐ ７ ４ ０ Ｅ Ｓ Ｄ
２ ３ ＠５ ｍＡ２ ７ ＠２ ５ ｍＡ ０ ． ６ ＠１ ． ５ Ｇ Ｈｚ 第ｌ 期
２０１ ７仨 ｉ
无 线 互 联 科 技
Ｎ ｏ ． １
北斗／ Ｇ Ｐ Ｓ 信号转发器仿真设计
王永 慧 ， 吴湘 莲 。 楼 平 ， 秦 国栋
（ 嘉兴职业技术 学院， 浙江 嘉兴
３ １ ４ ０ ３ ６ ）
摘 要 ： 文章设计了一款可以兼容 北斗、 ＧＰ ｓ 的信号 转发器。 该信号转发 器采 用集总参 数的匹配方式， 选 用英飞凌公 司的 Ｂ Ｆ Ｐ ７ ４ ０ Ｅ ｓ Ｄ芯片， 用ＡＤｓ 软件进行设计、 仿真、 优化 ， 实现了 在１ ． ５ ５ ５ ～ １ ． ５ ８ Ｇ Ｈｚ 的频带内， 增益在４ ０ ｄ Ｂ以上 ， 输入输 出反射系
号， 信号转发器就是在 室内需要Ｇ Ｐ Ｓ 或者北斗信号时， 通 过
表１各种芯片的主要射频特性
芯 片 型 号 Ｇ ａ ｉ ｎ（ ｄ Ｂ） ＮＦ （ ｄ Ｂ） Ｐ １ ｄ Ｂ（ ｄ Ｂ ｍ） Ｏ Ｉ Ｉ Ｐ ３（ ｄ Ｂ ｍ） 备 注
２ Ｓ Ｃ５ ５ ０ ８
ＭＢ Ｃ１ ３ ９ １ ６
在芯片 的选择上， 需要对性能和成本 的综合考虑， 通过 室 外的天线接收到信号， 主机的电路再进行放大， 再通过天 查找， 发现英飞凌公司的Ｂ Ｆ Ｐ ７ ４ ０ Ｅ Ｓ Ｄ低 噪声放大器是芯片 线发射出去， 使室内的接收终端在封 闭的室 内也能顺利进行 高增益、 高线性度、 低噪声的放大器， 可 以应用的频 率范围 可以达 到１ ０ ＧＨ ｚ ， 该芯片使 用３ Ｖ的供电电压， 成本也相对较 定位等 。 Ｇ Ｐ Ｓ ￣ Ｄ ｄ Ｌ 斗的频 段很接 近 （ Ｂ Ｄ ２ ： Ｂ １ ： １ ５ ６ １ ． ０ ９ ８ ±２ ． ０ ４ ６ 低， 可 以作为信号转发器主要放大模 块的前两级电路 ， 很好 ＭＨ ｚ ： ＧＰ Ｓ ： Ｌ １ ： １ ５ ７ ５ ． ４ ２ ±１ ． ０ ２ ３ ＭＨｚ ） ， 两者相 隔的带宽不 地满足了该项 目的需求。 到２ ０ ＭＨｚ ， 所 以完全可以做成一个能够接收 发射这两个频 确定了射频芯片， 再来确定电源芯片。 Ｂ Ｆ Ｐ ７ ４ ０ Ｅ Ｓ Ｄ 是３ Ｖ 段 的转发器。 这样 的话 ， 市场 需求更加广泛 ， 所以在放大器 供 电的芯片， 蘑菇头天线也需要 电路板来供 电， 且供电电压 器件选型时， 要至少覆盖北斗的最低频率１ ５ ５ ９ ＭＨ ｚ 和Ｇ Ｐ Ｓ 是５ ｖ ， 外面是９ ～ １ ２ Ｖ的变化的直流 电源， 这里的电源芯片使 的最高频率１ ５ ７ ７ ＭＨｚ ， 考虑到 以上综合因素， 本项 目 设定 用Ｌ Ｄ Ｏ， 它有成本低， 噪音低 ， 静态电流小的优点。 本文采用 的工作频段为： １ ５ ５ ５ ～ １ ５ ８ ０ ＭＨｚ 。 先变 压到５ ｖ给蘑菇头 中的有源电路供 电， ５ ｖ 再变压到３ Ｖ 另外 ， 在主要 工作模 块和室外接 收天线 的电缆有３ Ｏ 多 的方案 ， 这需要两颗电源芯片。 第一个 电源芯片采 用贴片 的 米， 按照１ ｄ Ｂ ／ 米 的衰减来算， 再加上发射天线 以及不可预见 Ｌ ７ ８ ０ ５ Ａ Ｃ 来设计， 此芯片能实现９ ～ １ ２ Ｖ降压到５ Ｖ 功能， 而且 的损耗， 所 以， 主要放大 电路的工作模 块设计 的放大倍数要 它 的输出电流可以达 到１ Ａ， 而 两级射 频芯片的供 电电流 的 在４ ０ ｄ Ｂ左右 。 经 典值的最大值 为２ ５ ｍＡＸ２ ， 蘑菇头天线 的供 电电流大约 １ 工作原 理 为 ２ ０ ｍＡ， 大于 （ ２ ５ Ｘ２ ＋ ２ ０ ） × ２ ：１ ４ ０ ｍＡ， 留有比较大的裕 信号转发器模块 主要包括Ｌ ＤＯ电源 芯片、 各级的射频放 量 。 第二个电源芯片采用ｌ ｌ ｌ ２ Ｂ ３ ０ ＭＣ ， 它可以实现５ ｖ 变压 到 大芯片以及匹配 电路、 接收天线、 发射天线等。 ３ ｖ的功能， 输 出电流为１ ５ ０ ｍＡ， 可 以满足两级射频芯片工 信号转发器的工作原理如下： 接 收天线接收信 号， 模块 作的要求 。 的放大 电路则通过两级放大器的放大作用把接收到 的信号 ３ 射 频 电路原 理 图设 计 进行放大， 然后通过发射天线把放大的信号发送出去。 鉴于 本 电路涉及两种静态 工作点， 第一级芯片的主要作用是 接收天线使用蘑菇头天线， 所以本设计的主要设计 内容为两 低噪声， 兼顾增益 ， 使 用低静态工作点的 电路； 第 二级的主 级射频放大电路 的设计工作 。 每一级放大 电路都包括放大器 要作用是增益的放大 ， 将采用相对较高静态工作点的电路 。 芯片和相对应 的匹配 电路， 选择合适的低噪声放大器和输 出 理想的偏置电路的作用是对放大管芯提供直流供电， 同时抑 级芯片构建射频放大电路模 块是非常关键的， 具体的放大器 制射频信号泄漏到该电路中。 实际情况下， 考虑到匹配 、 谐
GPS定位原理及应用分析
GPS定位原理及应用分析GPS（Global Positioning System）即全球定位系统，是一种利用卫星进行定位的技术。
它通过接收来自至少4颗全球定位系统卫星的信号来确定接收器的位置、速度和时间。
GPS定位原理基于三角测量原理和时间测量方法。
GPS系统由一系列的卫星、地面控制站和用户接收器组成。
卫星以预定的轨道绕地球运行，每颗卫星都用精确的时钟来同步发射信号。
用户接收器接收到来自卫星的信号后，通过测量信号的传播时间来计算距离。
由于信号传播的速度是已知的（光速），通过将传播时间乘以信号传播速度即可得到距离。
至少4颗卫星的信号能够提供足够的测量数据，通过三角测量原理计算出接收器的位置。
1.导航定位：可以提供车辆导航、船舶导航、航空导航等服务，帮助用户准确找到目的地。
2.交通管理：可以通过GPS追踪车辆位置和运行状况，优化交通管理并改善交通流量。
3.物流配送：可以实时跟踪货物的位置，提高物流的效率和准确性。
4.农业管理：可以根据土地、气候条件对农作物进行管理，优化土地利用、浇水和施肥。
5.野外探险：可以帮助登山者、探险家在没有明确道路的情况下确定自己的位置，增加安全性。
6.灾害预警：可以通过GPS系统发送预警信息，帮助人们及时躲避自然灾害。
7.钓鱼和打猎：可以帮助钓鱼者和猎人记录他们的钓鱼点或狩猎地点，并回到相同的位置。
8.科学研究：可以用于地理测量、地壳运动观测等科学研究领域。
9.智能手机和智能手表：现代智能手机和智能手表通常都具备GPS功能，可以提供定位、导航等服务。
GPS定位系统的应用在不断拓展和创新。
例如，在自动驾驶汽车领域，GPS定位系统被用于精确定位和导航，为自动驾驶车辆提供准确的位置信息。
此外，GPS也被用于运动追踪设备，如运动手表和智能手环，帮助用户记录和分析运动数据。
总之，GPS定位系统具备广泛的应用前景，并将继续影响我们的生活和工作。
一种GPS信号转发欺骗干扰检测技术
L1 路径相关峰
R(τ) L2+ L3 路径相关峰
图 1 转发欺骗干扰原理
如图 1 所示，L1 为卫星直达接收机的信号传播 路径，L2+ L3 为转发干扰信号传播路径。为了有效 实施干扰，干扰机一般不会距离接收机太远，否则 到达接收机的信号功率较小，无法达到干扰目的， 因此为了有效干扰，一般转发延迟不会超过 300 个 码片延时。转发干扰信号与原卫星信号相比，只是 信号功率上不同，因此接收机在捕获信号时将会同 时得到两个码相位相关峰值[4-5]。
0 引言
在现代复杂战争环境下，卫星导航用户接收机 不可避免的受到敌方的转发欺骗干扰，转发欺骗干 扰通过转发卫星信号对目标进行干扰，是一种能以 较低的能量和成本实施干扰的有效形式。该干扰是 针对卫星导航系统的工作机理、卫星导航用户接收 机工作特性以及存在的薄弱环节，采用较隐蔽的方 式进行干扰[1]。转发式欺骗干扰直接对卫星导航信 号放大转发，而接收机接收到的转发干扰信号功率 仍相对较弱，一般均淹没在噪声之中，不易被发现， 具有较高的欺骗性和破坏性。随着电子技术的发展， 欺骗干扰逐渐成为了针对卫星导航系统常见的干
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现代导航
2017 年
原理可以看出，卫星信号经过干扰机转发后，增加 了传播时延，使 GPS 接收机测得的伪距发生了变化， 导致其无法正常工作或是给出错误导航，对于没有
专门针对措施的接收机而言，很容易被这种欺骗信 号所欺骗从而达到欺骗目的[3]。
相位信息来区分判别真实卫星导航信号和转发干 扰信号。当转发时延大于 1.5 个码片时，转发欺骗 信号码相位会滞后于真实卫星信号码相位，相关峰 会相对靠后。由于受噪声影响，如图 2(b)，当转发 时延小于 1.5 个码片时，真实信号与延时信号的相 关结果已经发生混叠，不易识别真实信号码相位。
第一讲 静止通信卫星与转发器参数介绍 ppt课件
星通信的特点（续）
❖ 工作频率较高
➢ 带宽和通信容量较大 ➢ 部分频段存在降雨衰耗
❖ 建网和使用成本高
➢ 卫星转发器（带宽资源与功率资源） ➢ 地球站设备与天线 ➢ （网管系统） ➢ 建站施工费用
CHINA APMT
Page 10
卫星通信的分类
CHINA APMT
❖ 业务
➢ 固定卫星业务（FSS, Fixed Satellite Service） ➢ 广播卫星业务（BSS, Broadcasting Satellite Service） ➢ 移动卫星业务（MSS, Mobile Satellite Service）
Page 13
17.4 deg
GEOsatellite
35786 km
静止卫星的覆盖范围
CHINA APMT
❖ 下图采用EquiRectengular投影方式 ❖ 三条绿线分别对应东经105.5度卫星的0度、15度、及30度仰
角服务区
❖ 0度仰角服务区只能覆盖到南北纬大约80度处 ❖ 三颗卫星可以覆盖南北纬70度以下的绝大部分地球表面
❖ 转发器
➢ 透明信道 ➢ 星上处理 ➢ 存储转发
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静止卫星轨道
CHINA APMT
❖ 地球的平均半径约为6378公里 ❖ 静止卫星的轨道高度约为35786公里 ❖ 静止卫星轨道在赤道平面上 ❖ 因其运转方向和角速度与地球的自转方向和角速度相同，静
止卫星的位置相对地面保持不变
❖ 从静止卫星看地球，角直径约为17.4度
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星通信史料（续二）
❖ 第一颗静止轨道通信卫星Syncom 3
1964年8月19日发射，NASA 卫星参数与Syncom 2相同 静止轨位：64W/180E/25W/165E/6W 转播1964年第十八届东京奥运会
GPS信号传播原理与影响因素
GPS信号传播原理与影响因素时间:2010-04-28 15:46来源:未知作者:admin 点击: 155次搜星是GPS定位的前提，如果不能顺利搜星，GPS就无法正常工作。
就好比一部手机，如果没有信号，它即使有通话功能，也无法打电话。
所以，搜星无论对GPS的定位还是导航来说，都起着决定性的作用。
也许会有用户有过这样的遭遇，刚买了GPS把它拿回家却怎么也搜不搜星是GPS定位的前提，如果不能顺利搜星，GPS就无法正常工作。
就好比一部手机，如果没有信号，它即使有通话功能，也无法打电话。
所以，搜星无论对GPS的定位还是导航来说，都起着决定性的作用。
也许会有用户有过这样的遭遇，刚买了GPS把它拿回家却怎么也搜不到星，车行驶到桥底或地下停车场时，信号突然消失不见了，以为是机器出了问题所导致的，其实不然。
GPS工作原理：GPS即全球定位系统。
简单地说，这是一个由覆盖全球的24颗卫星组成的卫星系统。
能够提供实时、全天候和全球性的导航服务。
GPS全球卫星定位系统由三部分组成:空间部分——GPS星座；地面控制部分——地面监控系统；用户设备部分——GPS 信号接收机。
说的简单点，用户通过GPS接收卫星信号，经信号处理而获得用户位置、速度等信息，最终实现利用GPS进行导航和定位的目的。
如下图所示：GPS导航过程影响搜星的因素：GPS的搜星是与很多因素有关的，由于GPS信号来自天上那24颗卫星，所以大气的对流层、电离层及地面高大的建筑物都会影响GPS对信号的接收，如果你在峡谷中或者两边高楼林立的街道上，或者在茂密的丛林里，你可能不能接受到卫星信号，从而无法搜星定位。
同样，如果你在一个建筑里面，卫星可能无法辨别你的当前位置，所以，晴朗的天气、空旷的场地都是影响到GPS搜星的主要因素。
影响搜星的因素众多实例讲述搜星一般情况下，GPS开机后立即开始自动搜星，不过市面上的GPS种类繁多，搜星速度当然也有快有慢，搜星的快慢是出厂时调整的，并不是搜星越快越好，我们要具体问题具体分析。
GPS信号转发器技术的发展和应用
信号 转发 器技 术［利 用现 有 ＧＰ ２ ３ Ｓ信 号 来 提高 定位
能力 ， 外 有些 技 术 如 （ ＶＡＲＩ 另 ＮＯ ＡＮＴ） 司研 究 公 的地 基卫 星系 统 （ ｒａｉ Ｐ ｙｔｍ）４ 了使 ＴｅｒｌｅＸ Ｓ Ｓ ｓｅ ［ 除 ｔ
用 ＧＰ Ｓ信 号本 身 外 ， 使 用 了地 面 伪 卫 星 的辅 助 也 信号 。这 些 新 技 术 的 使 用 ， 接 收 机 在 不 良 ＧＰ 使 Ｓ 信号 区域 工作 时 ， 旧 可以提 供可 靠 的定 位结 果 。 依
用 Ｐ Ａ、 机或标 准 的 ＧＰ Ｄ 手 Ｓ接 收机 作 为 载体 。接
收机 的前 端先 将 ＩＭ 波段 的信 号还原 到 Ｌ Ｓ １频率 ，
再 由标准 ＧＰ Ｓ接收 机芯 片对 信号 处理 。房屋 顶部
良 ＧＰ Ｓ信号 区域 ： 如城 市核 心 区 、 房屋 内部 和地 下 停 车场 等 ， 由于 Ｇ Ｓ信 号受 到阻 隔 、 度 减弱 和 多 Ｐ 强 路 径效应 的影 响 ， 成 接 收机 无 法 锁 定 信 号 或定 造 位， 结果 存在 较 大 偏 差 ， 以满 足 定 位 要 求 。ＧＰ 难 Ｓ
在 ＧＰ Ｓ转 发 器 系 统 中 ， 普勒 测 量 则 分 成 了 多 两个部 分 ： 信号 从卫 星 到屋顶 天线 时 的频偏 和用 户 接 收机相 对 于转 发 器 运 动 时产 生 的频 偏 。 同时 应
中央安装 ＧＰ Ｓ信 号接 收 天线 ， 过 电 缆将 信 号 传 通 输 到安置 于房 屋 四角 的信号转 发 器 ， 四个 转发 器对 信号 做一 定处 理后继 续 向房屋 内发 送 ， 而接 收机利 用 已知 天线位 置和 信 号 从 四个转 发 器 到 接 收机 的 时 间差 等观测 量完成 对 自身 位置 的计算 。
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gps信号转发器
产生，组成，原理，优势，应用
随着卫星导航系统的发展，生活中很多地方都离不开卫星导航。比如
我们常见的车载导航，还有一些比较行业性的领域主要有地理数据采集，
高精度测量，车辆监控调度及导航服务，还有就是航空和航海应用方面的
应用，导航定位系统与我们的生活不断的加深联系，也在不断的影响我们
的生活。
1、北斗gps卫星信号转发器的产生：
在使用卫星导航系统相关产品的时候，经常会遇到的一个问题就是， 卫星信号的质量。因为有的地方在接收信号方面，会有出现信号弱的情况，
这个时候对于相关工作的进行就会有一定的影响。比如在一些阻碍比较多
的地方，就会影响卫星信号的接收。由此，卫星信号转发器出现，并有力 的解决信号衰弱的问题。下面简单的了解一下 gps 信号转发器的原理和应 用。
4、北斗gps信号转发器的主要配件有：
◇信号转发主机一台，配置:信号覆盖面积2000平方米。 ◇信号转发机电源线一根，配置:电压220V、电流350mA。 ◇接收天线一只，配置:增益40dB、GPS L1/L2;GLONASS G1/G2;BEIDOU2 B1/B2/B3;GALILEO E1.
3）增益：-20dB ～ 40dB
4）衰减器： 0-60dB（Step 1dB） 5）驻波比：≤1.25(VSWR) 6）工作温度： -45℃～+85℃ 7）接头方式：TNC
8）覆盖空旷面积2000平方米
（实际覆盖面积根据具体环境有偏差）
6、北斗gps信号转发器的优势：
主要分为北斗信号转发器和 gps 信号转发器，能够接收到“三星八频”的 卫星信号；
6、北斗gps信号转发器的优势：
同时卫星信号转发器具有明显的优点：就是设备少 (只有三个独立设备)、设备连接简单，对室内卫星接收终端的数量没有限 制。
7、北斗gps信号转发器的应用：
1 ）北斗 gps 导航教学系统。对于导航教学实验箱，卫星导航教学软件 党适用于导航专业学生的实验学习道馆教学工具来说，主要是在室内 使用，为了解决当卫星信号受到阻碍或者信号微弱的问题，经常采用 了卫星信号转发器，利用提供的卫星信号转发器能够将接收到的卫星 信号进行放大转发处理，实现稳定的教学实验环境。
2、卫星信号转发器的组成：
卫星信号转发器主要是由室外GNSS接收天线、低损耗电缆、室内GNSS发射 天线、GNSS卫星导航信号控制器四部分组成。
3、卫星信号转发器的原理：
主要的工作原理是：将接收到的室外卫星导航信号，经过放大、滤波等处 理后，并将其实时无线转发到实验室内。这就是北斗 gps 信号转发器的主 要工作原理。
7、北斗gps信号转发器的应用：
2 ）另外，卫星信号转发器主要还可以应用在航空制造、航空维修、实验 室、大厦、停车场、室内演示厅、隧道、生产车间以及室内封闭仓库等， 对于一些阻碍较多的地方，有着重要的作用。
8、北斗gps信号转发器的重要性
卫星信号转发器对于北斗和 gps 导航设备来说，都有着不可或缺的作用。 在人们的生活中，导航定位产品已经越来越多的应用在购物，用餐，出行 等各方面，比如有了卫星信号转发器，车载导航将会获得更好的卫星信号， 定位导航更方便。
◇发射天线一只，配置 : 频率 GPS L1/L2;GLONASS G1/G2;BEIDOU2 B1/B2/B3;GALILEO E1.
◇同轴电缆(LMR-400)
ห้องสมุดไป่ตู้、北斗gps信号转发器的技术指标有：
1）工作电压：220V
AC
2）频率范围：GPS L1/L2;GLONASS G1/G2;BEIDOU2 B1/B2/B3;GALILEO E1.