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 計以及微帶電路連接組合方式，達到高增益、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 一個標準時 刻，這個標準時刻是由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)設計造成 放大器飽和以及出現(xiàn)嚴重的交調(diào)堵塞，嚴重影響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，必須在設計中把電路及結(jié)構(gòu)作為微帶電路設計，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，因此在實際設計中還面臨很多挑 戰(zhàn)，因為這些是無法通過事前計算和預測得知的，只能通過反復設計和實驗 才能求得各方面的平纟衧，這進一步加大了GPS授時接收天線設計的難度。發(fā)明內(nèi)容
本實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計，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 實現(xiàn)，電路部分設置金屬屏蔽腔。
第一種技術(shù)方案，采用分別設置金屬屏蔽腔，前置帶通濾波器和低噪聲 場效應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。
本實用新型的有益效果是通過量產(chǎn)試驗獲得的微帶電路設計和新型的連 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是本實用新型陶瓷介質(zhì)天線安裝結(jié)構(gòu)圖 圖2是本實用新型電路整體屏蔽結(jié)構(gòu)圖 圖3是本實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，提供穩(wěn)定的供電電壓輸送給第 一級低噪聲場效應放 大電路和單片放大電路。
實施例一
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計，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現(xiàn)，電路部分 設置金屬屏蔽腔，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下，提高了整體可靠性。本設計結(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