2.1差分传送电路结构图
图3为差分传送电路结构图。从GPS星卡输出的1PPS和TOD信号,经过差分电路输入到被授时设备中。被授时设备通过CAT5双绞线为GPS接收机供电。

图3差分传送电路结构图
2.2双绞线供电能力分析
2.2.1电源需求
差分传输方案中一体化接收机平均功耗在1.6W左右,峰值功率在3W左右。
2.2.2双绞线直流电阻
1.双绞线直流电阻率
按照IEA/TIA568标准对CAT5线路要求,导体的电阻在20℃时不能超过28.6Ω/305m,因此电阻率为ρ≤0.094Ω/m[2]。
2.1000米情况下双绞线直流电阻
在1000米情况下直流电阻小于94Ω,采用2根线供电的直流电阻小于50Ω。
2.2.3双绞线供电压降分析
从2.2.1中可知,采用-48V供电时[3]峰值功耗为3W,则电流小于0.06A。
结合图4,可知电源峰值压降:
ΔU=U2-U1=2ΔV1=2×0.06×50=6V。
由此可知,从被授时设备输出的-48V电源经过线路传输后,完全满足一体机供电需求。

图4电源压降逻辑图
2.3.4电源参考点不平衡对差分信号传送影响分析
由3.2.3分析可知,信号参考点不平衡为ΔV1(小于3V),RS422为4~20mA电流环结构,其共模电压抑制能力为-7V~+7V,所以差分信号能够正常传送[4]。
2.4时间信号(TOD)传送速率分析
由RS422规范定义可知,最大传输速率为10Mb/s,当采用CAT5类型的双绞线时,传输速率与线缆长度成反比,由EIA/TIA586对线缆要求知,传输速率低于100kb/s时信号最大传输距离不小于4000英尺(约1219米),信号传输距离可以达到最大值[3]。
实际应用中定义的外部TOD信号速率最高为38.4kbps/s,远小于100kb/s,所以在满足TOD速率要求的情况下,传输距离可以达到1000米以上。