[实用新型]一种GPS授时有源天线

说明书

技术领域：

本实用新型涉及在无线通信中使用的GPS授时有源天线，所采用的结构设计以及微带电路连接组合方式，达到高增益、低噪声、抗干扰和高可靠要求，属于移动通信领域。

背景技术：

在现代移动通信系统中尤其是CDMA和TD-SCDMA移动通信系统中，通信同步分为传输同步和无线同步，作为传输同步一般采用主从同步的方式，而作为无线同步在CDMA和TD-SCDMA系统中主要采用GPS授时同步，也就是要求整个蜂窝系统的无线接口都要通过该接受器采集的同步时码同步于同一个标准时刻，这个标准时刻是由GPS系统提供的，所以GPS授时接收天线的可靠性和稳定性，直接关系到整个移动通信系统能否正常运行。

由发明人先前申请的专利ZL200520023991.1和ZL200620024687.3，主要在电原理及构成上解决了GPS授时接收天线模块面临的技术指标难关，但是，GPS授时接收天线主要工作在微波状态下，特别是第三代移动通讯系统，对GPS授时接收天线提出了更高的要求，常规的有源天线多因电路及结构设计造成放大器饱和以及出现严重的交调堵塞，严重影响GPS接收天线性能，甚至使GPS接收天线失效，特别是GPS接收天线模块的小型化结构和同轴供电特殊技术要求，必须在设计中把电路及结构作为微带电路设计，解决因电路布局、连接方向、元器件之间形成的感、容抗分布对电性能指标的影响问题，重要的是，GPS接收天线工作在气候多变的恶略环境中，因此在实际设计中还面临很多挑战，因为这些是无法通过事前计算和预测得知的，只能通过反复设计和实验才能求得各方面的平衡，这进一步加大了GPS授时接收天线设计的难度。

发明内容：

本实用新型所要解决的问题是提供具有抗干扰功能、高可靠连接的多种微带电连接结构，实现具有抗干扰能力和高可靠的GPS授时有源天线。

一种GPS授时有源天线由陶瓷介质天线、低噪声放大器单元、针式电连接器、天线外壳四部分组成，其特征在于：陶瓷介质天线、低噪声放大器单元、针型电连接器三者通过印制覆铜板微带模块以及连接线依次连接，低噪声放大器单元为抗干扰设计，N型法兰电连接器采用特殊针型工艺连接结构，GPS授时接收天线模块安装在使用耐紫外线照射的低介质高分子材料制作的天线外壳内。

所述陶瓷介质天线用于接收GPS卫星载波信号，位于覆铜板的一面，通过连接线连接到低噪声放大单元的输入端。

所述低噪声放大器单元由前置带通滤波、低噪声场效应管放大、窄带带通滤波、单片放大器和防雷击浪涌冲击电路及供电稳压电路六部分电路方式实现，电路部分设置金属屏蔽腔。

第一种技术方案，采用分别设置金属屏蔽腔，前置带通滤波器和低噪声场效应放大管置于一个金属屏蔽腔内，其余电路置于另一个屏蔽腔内。

第二种技术方案，采用整体金属屏蔽腔，然后在整体金属屏蔽腔内分割屏蔽为两部分，并焊接于地线连接部。前置带通滤波器能有效抑制带外杂散干扰，是抗干扰性能的贡献部分，但电路的金属屏蔽且整体分腔屏蔽也是抗干扰的重要举措。

所述针式电连接器引用专利ZL200620024687.3结构，包括N型法兰连接器、连接器印制板电路、同轴电缆、屏蔽罩、固定螺钉、针式连接端六部分；N型法兰连接器一端为N型结构的射频连接器形式，一端为针式法兰结构的射频连接形式，N型法兰连接器为防水型结构，内芯具有密封性能，法兰处设有防水胶圈，一端连接在连接器印制板电路上，另一端连接于低噪声放大器单元电路上；用固定螺钉将带有凹形屏蔽罩、同轴电缆的连接器印制板电路连接在N型法兰连接器的法兰端，针式连接端引线同印制板电路输入口焊接；N型法兰连接器的法兰端和印制板的直径相同。

所述天线外壳由壳盖和壳体组成，针式电连接器的N型法兰射频输入连接端安装在壳体预留孔上，所述GPS授时接收天线电路模块安装在天线壳体内固定孔上，天线外壳由ASA塑料或ABS、聚碳酸酯等抗紫外线的工程塑料制作。壳盖和壳体密封紧固，得到完整的GPS授时接收天线。

本实用新型的有益效果是通过量产试验获得的微带电路设计和新型的连接方案，提高了抗干扰性能，保证了产品的可靠性和稳定性。

附图说明：

图1是本实用新型陶瓷介质天线安装结构图

图2是本实用新型电路整体屏蔽结构图

图3是本实用新型分体屏蔽总体结构图

其中，

1.天线外壳壳盖，2.天线外壳壳体，3.针式N型电连接器，4.电连接器印制电路板，5.低噪声放大器第一级屏蔽单元，6.低噪声放大器第二级屏蔽单元，7.模块覆铜电路板，8.陶瓷介质天线。