專利名稱：一種gps授時有源天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及在無線通信中使用的GPS授時有源天線，所采用的結(jié)構(gòu)設(shè) 計(jì)以及微帶電路連接組合方式，達(dá)到高增益、低噪聲、抗干擾和高可靠要求， 屬于移動通信領(lǐng)域。
背景l(fā)支術(shù)
在現(xiàn)代移動通信系統(tǒng)中尤其是CDMA和TD-SCDMA移動通信系統(tǒng)中，通信同 步分為傳輸同步和無線同步，作為傳輸同步一般采用主從同步的方式，而作 為無線同步在CDMA和TD-SCDMA系統(tǒng)中主要采用GPS授時同步，也就是要求整個 蜂窩系統(tǒng)的無線接口都要通過該接受器采集的同步時碼同步于同 一個標(biāo)準(zhǔn)時 刻，這個標(biāo)準(zhǔn)時刻是由GPS系統(tǒng)提供的，所以GPS授時接收天線的可靠性和穩(wěn) 定性，直接關(guān)系到整個移動通信系統(tǒng)能否正常運(yùn)行。
由發(fā)明人先前申i青的專利ZL200520023991. 1和ZL200620024687. 3,主要 在電原理及構(gòu)成上解決了GPS授時接收天線模塊面臨的技術(shù)指標(biāo)難關(guān)，但是， GPS授時接收天線主要工作在微波狀態(tài)下，特別是第三代移動通訊系統(tǒng)，對GPS 授時接收天線提出了更高的要求，常規(guī)的有源天線多因電路及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)造成 放大器飽和以及出現(xiàn)嚴(yán)重的交調(diào)堵塞，嚴(yán)重影響GPS接收天線性能，甚至使GPS 接收天線失效，特別是GPS接收天線模塊的小型化結(jié)構(gòu)和同軸供電特殊技術(shù)要 求，必須在設(shè)計(jì)中把電路及結(jié)構(gòu)作為微帶電路設(shè)計(jì)，解決因電路布局、連接 方向、元器件之間形成的感、容抗分布對電性能指標(biāo)的影響問題，重要的是， GPS接收天線工作在氣候多變的惡略環(huán)境中，因此在實(shí)際設(shè)計(jì)中還面臨很多挑 戰(zhàn)，因?yàn)檫@些是無法通過事前計(jì)算和預(yù)測得知的，只能通過反復(fù)設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn) 才能求得各方面的平纟衧，這進(jìn)一步加大了GPS授時接收天線設(shè)計(jì)的難度。發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型所要解決的問題是提供具有抗千擾功能、高可靠連接的多種 微帶電連接結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)具有抗干擾能力和高可靠的GPS授時有源天線。
一種GPS授時有源天線由陶瓷介質(zhì)天線、低噪聲放大器單元、針式電連接 器、天線外殼四部分組成，其特征在于陶瓷介質(zhì)天線、低噪聲放大器單元、 針型電連接器三者通過印制覆銅板微帶模塊以及連接線依次連接，低噪聲放 大器單元為抗干擾設(shè)計(jì)，N型法蘭電連接器采用特殊針型工藝連接結(jié)構(gòu)，GPS 授時接收天線模塊安裝在使用耐紫外線照射的低介質(zhì)高分子材料制作的天線 外殼內(nèi)。
所述陶瓷介質(zhì)天線用于接收GPS衛(wèi)星載波信號，位于覆銅板的一面，通過
連接線連接到低噪聲放大單元的輸入端。
所述低噪聲放大器單元由前置帶通濾波、低噪聲場效應(yīng)管放大、窄帶帶 通濾波、單片放大器和防雷擊浪涌沖擊電路及供電穩(wěn)壓電路六部分電路方式 實(shí)現(xiàn)，電路部分設(shè)置金屬屏蔽腔。
第一種技術(shù)方案，采用分別設(shè)置金屬屏蔽腔，前置帶通濾波器和低噪聲 場效應(yīng)放大管置于一個金屬屏蔽腔內(nèi)，其余電路置于另一個屏蔽腔內(nèi)。
第二種技術(shù)方案，采用整體金屬屏蔽腔，然后在整體金屬屏蔽腔內(nèi)分割 屏蔽為兩部分，并焊接于地線連接部。前置帶通濾波器能有效抑制帶外雜散 干擾，是抗干擾性能的貢獻(xiàn)部分，但電路的金屬屏蔽且整體分腔屏蔽也是抗 干擾的重要舉措。
所述針式電連接器引用專利ZL200620024687. 3結(jié)構(gòu)，包括N型法蘭連接 器、連接器印制板電路、同軸電纜、屏蔽罩、固定螺釘、針式連接端六部分； N型法蘭連接器一端為N型結(jié)構(gòu)的射頻連接器形式， 一端為針式法蘭結(jié)構(gòu)的射 頻連接形式，N型法蘭連接器為防水型結(jié)構(gòu)，內(nèi)芯具有密封性能，法蘭處設(shè)有 防水膠圈， 一端連接在連接器印制板電路上，另一端連接于低噪聲放大器單 元電路上；用固定螺釘將帶有凹形屏蔽罩、同軸電纜的連接器印制板電路連 接在N型法蘭連接器的法蘭端，針式連接端引線同印制板電路輸入口焊接；N型法蘭連接器的法蘭端和印制板的直徑相同。
所述天線外殼由殼蓋和殼體組成，針式電連接器的N型法蘭射頻輸入連接
端要裝在殼體預(yù)留孔上，所迷GPS授時接收天線電路模塊安裝在天線殼體內(nèi)固 定孔上，天線外殼由ASA塑料或ABS、聚碳酸酯等抗紫外線的工程塑料制作。 殼蓋和殼體密封緊固，得到完整的GPS授時接收天線。
本實(shí)用新型的有益效果是通過量產(chǎn)試驗(yàn)獲得的微帶電路設(shè)計(jì)和新型的連 接方案，提高了抗千擾性能，保證了產(chǎn)品的可靠性和穩(wěn)定性。


圖1是本實(shí)用新型陶瓷介質(zhì)天線安裝結(jié)構(gòu)圖 圖2是本實(shí)用新型電路整體屏蔽結(jié)構(gòu)圖 圖3是本實(shí)用新型分體屏蔽總體結(jié)構(gòu)圖 其中，
l.天線外殼殼蓋，2.天線外殼殼體，3.針式N型電連接器，4.電連接器印 制電路板，5.低噪聲放大器第一級屏蔽單元，6.低噪聲放大器第二級屏蔽單 元，7.模塊覆銅電路板，8.陶瓷介質(zhì)天線。
具體實(shí)施方式
一種GPS授時接收天線構(gòu)造如圖1所示，陶資介質(zhì)天線8的引線穿過覆銅板 連接至低噪聲放大器單元5的輸入端，低噪聲放大器單元6的輸出端與電連接 器3的同軸電纜端連接，電連接器3的N型端與基站系統(tǒng)上的電纜連接，這樣形 成一個接收鏈路。陶瓷介質(zhì)天線8位于覆銅電路板的一面，低噪聲放大器單元 5、 6電路部分分別位于覆銅電路板的另一面，電連接器3的同軸電纜端連接在 低噪聲放大器單元有放大電路部分的覆銅電路板一面。低噪聲放大器單元輸 入端口、前置帶通濾波電路、第一級低噪聲場效應(yīng)放大電路、窄帶帶通濾波 電路、單片放大電路、防雷擊浪涌沖擊電路、低噪聲放大器單元輸出端口依 次相連接，構(gòu)成一具有抗干擾能力的放大通路，同時供電穩(wěn)壓電路通過防雷擊浪涌沖擊電路的保護(hù)，提供穩(wěn)定的供電電壓輸送給第 一級低噪聲場效應(yīng)放 大電路和單片放大電路。
實(shí)施例一
采用分體金屬屏蔽腔。低噪聲放大器單元輸入端口、前置帶通濾波電路、 第一級低噪聲場效應(yīng)放大電路放置在金屬屏蔽腔5內(nèi)；窄帶帶通濾波電路、單 片放大電路、防雷擊浪涌沖擊電路、低噪聲放大器單元輸出端口、供電穩(wěn)壓 電路放置在金屬屏蔽腔6內(nèi)，實(shí)施分級屏蔽，消除級間干擾。前置帶通濾波電 路分級屏蔽有利于提高抗千擾性和可靠性。如圖3所示。 實(shí)施例二
采用整體金屬屏蔽腔，低噪聲放大器單元輸入端口、前置帶通濾波電路、 第一級低噪聲場效應(yīng)放大電路以及窄帶帶通濾波電路、單片放大電路、防雷 擊浪涌沖擊電路、低噪聲放大器單元輸出端口、供電穩(wěn)壓電路放置在一金屬 屏蔽腔內(nèi)，中間分割為5和6兩部分，由一個金屬屏蔽蓋整體屏蔽，如圖2所示。
為實(shí)現(xiàn)連接的可靠性，采用了新發(fā)明的針式N型電連接器3，由旋緊螺母、 彈簧墊片、同軸針式N型連接器主體組成；同軸電纜的一端連接在連接器印制 電路板上；連接器印制電路板4連接在N型連接器主體3的針型端。針式N型電 連接器具有防水性能，保證了射頻傳輸?shù)倪B續(xù)性和連通的可靠性。
針式N型電連接器安裝在殼體預(yù)留孔上，GPS授時接收天線電路模塊安裝 在天線殼體內(nèi)，殼蓋和殼體密封緊固，得到完整的GPS授時接收天線，如圖3 所示。
權(quán)利要求1.一種GPS授時有源天線，由陶瓷介質(zhì)天線、低噪聲放大器單元、針式電連接器、天線外殼四部分組成，其特征在于陶瓷介質(zhì)天線、低噪聲放大器單元、針式電連接器三者通過印制覆銅板微帶模塊以及連接線依次連接，低噪聲放大器單元為抗干擾設(shè)計(jì)，N型法蘭電連接器采用特殊針式工藝連接結(jié)構(gòu)，GPS授時接收天線模塊安裝在天線殼體內(nèi)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種GPS授時有源天線，其特征在于陶乾介 質(zhì)天線位于GPS有源天線模塊覆銅板的一面，通過引線連接到另一面的低噪 聲放大單元輸入端。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種GPS授時有源天線，其特征在于低噪聲 放大器單元由前置帶通濾波、低噪聲場效應(yīng)管放大、窄帶帶通濾波、單片放 大器和防雷擊浪涌沖擊電路及供電穩(wěn)壓電路六部分電路方式實(shí)現(xiàn)，電路部分 設(shè)置金屬屏蔽腔，采用分體金屬屏蔽腔的前置帶通濾波器和低噪聲場效應(yīng)放 大管置于一個金屬屏蔽腔內(nèi)，其余電路置于另一個屏蔽腔內(nèi)；或者采用整體 金屬屏蔽腔，然后在整體金屬屏蔽腔內(nèi)分割屏蔽為兩部分；金屬屏蔽罩分別 焊接于地線連接部。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種GPS授時有源天線，其特征在于所述天 線外殼由殼蓋和殼體組成，針式電連接器的N型法蘭射頻輸入連接端安裝在 殼體預(yù)留孔上，所述GPS授時接收天線電路模塊安裝在天線殼體內(nèi)，殼蓋和 殼體密封緊固；天線殼體由ASA塑料或ABS、聚碳酸酯等抗紫外線的工程塑料 制作。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種GPS授時有源天線，其特征在于所述針 式電連接器包括N型法蘭連接器、連接器印制板電路、同軸電纜、屏蔽罩、 固定螺釘、針式連接端六部分；N型法蘭連接器一端為N型結(jié)構(gòu)的射頻連接器 形式， 一端為針式法蘭結(jié)構(gòu)的射頻連接形式，通過射頻同軸電纜與低噪聲放 大器單元連接。
專利摘要一種應(yīng)用于CDMA和TD-SCDMA移動通信中的抗干擾高可靠型GPS授時有源天線，由陶瓷介質(zhì)天線、低噪聲放大器單元、針型電連接器、天線外殼四大部分構(gòu)成，陶瓷介質(zhì)天線、低噪聲放大器單元、針型連接端電連接器依次連接，通過多種技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的抗干擾、低噪聲、高增益電路和可靠的針型電連接器工藝結(jié)構(gòu)，具有防水和高可靠連通性，在耐紫外線的天線外殼保護(hù)下，提高了整體可靠性。本設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)合理，具有較高的性價比。
文檔編號H01Q1/52GK201142359SQ200720304839
公開日2008年10月29日 申請日期2007年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月29日
發(fā)明者崔建寶, 雷 張, 張建城 申請人:張建城;張 雷;崔建寶