卫星导航系统接收装置及无人机的制作方法

文档序号:10282156阅读:822来源:国知局
卫星导航系统接收装置及无人机的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型设及卫星导航技术领域,尤其是设及一种卫星导航系统接收装置及无 人机。
【背景技术】
[0002] 目前,卫星导航系统包括美国的GPS(Global化Sitioning System,全球定位系 统)、欧洲的伽利略卫星导航系统、中国的北斗卫星导航系统等。传统的卫星导航系统接收 装置如图1所示,一般包括接收天线、天线单元和接收单元,其中:接收天线用于接收卫星 信号,天线单元将卫星信号经过前置放大器进行前置放大W及频率变换器调频处理后,将 其传送至接收单元,接收单元通过微处理器进行计算、存储处理后将处理后的信号发送至 计算机,W显示接收到的卫星信息。
[0003] 在卫星导航系统接收装置中,接收天线接收的卫星信号质量直接影响利用卫星导 航系统进行定位的精度。在一般情况下,接收天线接收的卫星信号强度较弱,例如GI^的信 号强度大约为-166DBM左右,属于弱信号。同时在卫星导航系统接收装置中,接收单元由于 属于数字电路,会产生较强的传导干扰和福射干扰,其中福射干扰通常包括低频干扰、中频 干扰W及高频干扰。对于卫星定位系统来说低频干扰的频率低于30M,中频干扰的频率介于 30M至6300M之间,高频干扰的频率大于6300M。
[0004] 因此,接收天线接收的卫星信号就很容易受电磁干扰的影响,进而将噪声带入卫 星导航系统接收装置中,最终影响定位的精度。发明人发现,目前针对低频干扰和高频干扰 均有比较可靠的抗干扰措施,但由于中频干扰频带比较宽,暂无可靠的方法和装置抑制和 屏蔽。 【实用新型内容】 阳0化]基于此,针对传统方法中卫星导航系统中接收天线容易受到中频干扰的问题,本 实用新型提供一种卫星导航系统接收装置及无人机,W避免接收天线受到来自接收单元的 中频干扰。
[0006] 一种卫星导航系统接收装置,包括接收天线、天线单元、接收单元、电路基板,且所 述接收天线、天线单元、接收单元均设于所述电路基板上,所述接收天线设于电路基板顶 层,所述天线单元、接收单元设于电路基板底层;所述天线单元和接收单元分别至电路基板 底层边缘的距离,均满足能够阻止所述天线单元和接收单元产生的中频干扰绕射至所述接 收天线的情况。
[0007] 在其中一个实施例中,所述天线单元和接收单元分别至电路基板顶层边缘之间的 距离介于卫星信号波长的1/4至1/2之间。
[0008] 在其中一个实施例中,所述电路基板的形状为无棱角的封闭形状。
[0009] 在其中一个实施例中,所述天线单元、接收单元设于所述电路基板底层的中间位 置。
[0010] 在其中一个实施例中,所述电路基板为完整的电气电源平面和电气地平面。
[0011] 在其中一个实施例中,所述卫星导航系统接收装置还包括屏蔽罩,且所述屏蔽罩 设于所述卫星导航系统接收装置中能够产生电磁干扰的干扰源外部。
[0012] 在其中一个实施例中,所述屏蔽罩分别设于所述天线单元和接收单元的外部。
[0013] 在其中一个实施例中,所述屏蔽罩为采用洋白铜材料的屏蔽罩。
[0014] 在其中一个实施例中,所述接收天线为陶瓷天线。
[0015] 上述卫星导航系统接收装置及无人机具有的有益效果为:在卫星导航系统接收装 置中,接收天线设于电路基板顶层,且天线单元、接收单元设于电路基板底层,由于天线单 元和接收单元至电路基板底层边缘的距离,满足能够阻止天线单元和接收单元产生的电磁 干扰中的中频干扰绕射至接收天线的情况,因此该卫星导航系统接收装置能够抑制中频干 扰绕射至接收天线,进而提高了卫星导航系统接收装置的抗干扰能力。
[0016] 本实用新型还提供一种无人机,包括上述卫星导航系统接收装置。由于上述卫星 导航系统接收装置能够抑制中频干扰绕射至接收天线,提高了卫星导航系统接收装置的抗 干扰能力,因此使得该无人机能够得到可靠的卫星定位,避免无人机因定位问题而造成的 飞行事故,提高了工作性能。
【附图说明】
[0017] 图1示出了传统的卫星导航系统接收装置示意图。
[0018] 图2示出了一实施例的卫星导航系统接收装置的顶层示意图。
[0019] 图3示出了图2所示实施例的卫星导航系统接收装置的底层示意图。
[0020] 图4示出了图2所示实施例的卫星导航系统接收装置从顶层到底层的剖面图。
【具体实施方式】
[0021] 为了更清楚的解释本实用新型提供的卫星导航系统接收装置,W下结合实施例作 具体的说明。图2示出了一实施例的卫星导航系统接收装置的顶层示意图,图3示出了一 实施例的卫星导航系统接收装置的底层示意图,图4示出了一实施例的卫星导航系统接收 装置从顶层到底层的剖面图。
[0022] 如图2、图3、图4所示,卫星导航系统接收装置包括接收天线110、天线单元210、 接收单元220、电路基板、屏蔽罩230。接收天线110、天线单元210、接收单元220均设于电 路基板上。其中,接收天线110设于电路基板顶层100,天线单元210、接收单元220均设于 电路基板底层200。
[0023] 同时,天线单元210和接收单元220分别与电路基板底层200边缘之间的距离,均 满足能够阻止天线单元210和接收单元220产生的电磁干扰中的中频干扰绕射至接收天线 110的情况。
[0024] 需要说明的是,天线单元210与电路基板底层200边缘之间的距离,指天线单元 210边缘任意一点至电路基板底层200边缘任意一点的距离的最小值;接收单元220与电 路基板底层200边缘之间的距离,指天线单元210边缘任意一点至电路基板底层200边缘 任意一点的距离额最小值。
[00巧]在本实施例所述的卫星导航系统接收装置中,接收天线110设于电路基板顶层 100,且天线单元210、接收单元220设于电路基板底层200,通过调节天线单元210和接收 单元220分别与电路基板底层200边缘之间的距离为合适的值,使得所述距离大于电磁波 的波长,使得电磁波无法绕过电路基板,从而抑制电磁波的绕射,因此达到阻止天线单元 210和接收单元220产生的电磁干扰中的中频干扰绕射至接收天线110的目的,进而提高了 该卫星导航系统接收装置的抗干扰能力。
[00%]同时在本实施例中,电路基板在保证天线单元210和接收单元220分别与电路基 板底层200边缘之间的距离能够抑制中频干扰绕射至接收天线110的前提下,面积为最小 值,从而达到节约资源的目的。
[0027] 优选地,天线单元210和接收单元220分别至电路基板底层200边缘之间的距离 介于卫星信号波长的1/4至1/2之间。也就是说,在本实施例中,当天线单元210和接收单 元220分别至电路基板底层200边缘之间的距离介于卫星信号波长的1/4至1/2之间时, 天线单元210和接收单元220中产生的中频干扰与接收天线110之间存在的障碍物尺寸, 不满足使得中频干扰发生绕射的条件,从而能够抑制中频干扰绕射至接收天线110中。
[002引作为另一个优选,电路基板的形状为无棱角的封闭形状,例如圆形、楠圆形、棱角 处为圆倒角的多边形(例如图3所示电路基板的形状)或其他无棱角的封闭形状,优势在 于尽可能地减轻电磁波的绕射,从而能够更好的抑制中频干扰。
[0029] 具体的,将天线单元210、接收单元220设于电路基板底层200的中间位置,运样能 够在保证抗干扰的情况下使电路基板的面积最小,尽可能地减小整个卫星导航系统接收装 置所占用的空间。另外,还可W将接收天线110设置在电路基板顶层100的中屯、位置,使得 抗干扰的效果更佳。
[0030] 可W理解的是,天线单元210、接收单元220在电路基板底层200所处的位置不 限于上述一种情况,例如如果通过控制天线单元210和接收单元220分别与电路基板底层 200边缘之间的距离,即能达到较好的抑制中频干扰的效果,那么将天线单元210、接收单 元220设于电路基板底层200的其他位置也不会影响抗干扰效果。
[0031] 具体的,电路基板为完整的电气电源平面和电气地平面。在该卫星导航系统接收 装置中,由于接收单元220为数字电路,极易产生较强的电磁干扰,电磁干扰分为传导干扰 和福射干扰,其中传导干扰容易通过导电通路进行传递。在本实施例中,将电路基板设为完 整的电气电源平面和电气地平面,使得接收天线110与接收单元220之间电气相互隔离,能 够有效抑制接收单元220产生的传导干扰通过电路基板传递至接收天线110中,进而使得 本实施例提供的卫星导航系统接收装置在保证抑制中频干扰的基础上能同时抑制传导干 扰,进一步提高了该卫星导航系统接收装置的抗干扰能力。
[0032] 具体的,屏蔽罩230设于卫星导航系统接收装置中能够产生电磁干扰的干扰源外 部。在不清楚具体电磁干扰的干扰源情况下,可W将屏蔽罩230分别设于所述天线单元和 接收单元的外部。屏蔽罩230能够吸收低频干扰的电磁波,因此在卫星导航系统接收装置 中通过设置屏蔽罩230,即能够屏蔽和吸收接收单元产生的低频干扰。
[0033] 对于卫星导航系统接收装置来说,内部电路产生的电磁干扰频带一般较宽,即福 射干扰通常包括低频干扰、中频干扰、高频干扰,且低频干扰的频率低于30M,中频干扰的频 率介于30M至6300M之间,高频干扰的频率大于6300M。因此在设置了屏蔽罩230的情况 下,低频干扰能够被屏蔽罩230屏蔽。而对于高频干扰来说,由于电磁波频率越大波长越 短,绕射现象就越不容易发生,因此高频电磁波想越过障碍物就必须依靠穿透能力,而当高 频电磁波穿透障碍
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