专利名称：一种双模授时有源天线的制作方法
专利说明 技术领域 本实用新型涉及在移动无线通信中使用的授时有源天线，所采用的双星双模接收方式，可实现高增益、抗干扰和高可靠要求，属于移动通信领域。
背景技术 目前在CDMA、CDMA2000和TD-SCDMA移动通信系统中，主要采用美国的GPS卫星授时同步，而在未来几年里，我国将陆续发射系列北斗导航卫星，从而满足我国及周边地区用户对卫星导航系统的需求，并逐步扩展为全球卫星导航系统。我国即将建立的“北斗二代”(COMPASS-M1)定位导航系统，由五颗静止轨道卫星和三十颗非静止轨道卫星组成，可提供两种服务方式，即开放服务和授权服务。开放服务是在服务区免费提供定位、测速和授时服务，定位精度为10米，授时精度为50ns，测速精度0.2米/秒，其中授时精度与GPS授时精度基本一样。为确保现有通讯装置在不同的卫星授时服务中实现稳定切换，就要求基站系统必须能够同时接收两种卫星授时信号。目前，在已公开的可以服务于两种卫星授时服务的专利中，大都是针对“北斗一号”和GPS卫星提出的，由于“北斗一号”授时频段设置在2491.75MHz，与GPS授时频段1575.42MHz相距较大，因此在接收机前必须设置两个授时有源天线。我国“北斗二代”授时服务的中心频段已经确定在1561.098MHz，因此，通过优化设计即可实现同时接收GPS和“北斗二代”卫星信号的授时有源天线，这不仅提高了基站授时的可靠性和灵活性，同时也可降低设备制造成本。
发明内容 本实用新型所要解决的问题是提供一种能够同时接收GPS和“北斗二代”卫星服务的双模授时有源天线。
本实用新型由陶瓷介质天线、低噪声放大器单元、防雷击浪涌冲击电路、供电稳压电路、含微带电路的双面印制覆铜板、N型针式电连接器、天线外壳组成，其特征在于陶瓷介质天线、低噪声放大器单元、防雷击浪涌冲击电路、供电稳压电路通过双面印制覆铜板上的微带连接线依次连接，组成双模授时有源天线电路模块；经低噪声放大器单元输出的双星射频信号通过同轴电缆连接N型针式电连接器；针式电连接器的N型射频输出端安装在壳体预留孔上；双模授时接收频段GPS为1575.42MHz，“北斗二代”为1561.098MHz。
所述陶瓷介质天线为双频宽带接收天线，可同时接受GPS和“北斗二代”卫星载波信号，或设置两个分别接受GPS和“北斗二代”卫星载波信号的陶瓷介质天线；该天线设置于覆铜板的一面，并通过引线连接到低噪声放大器单元输入端。
所述低噪声放大器单元由前置带通滤波器、低噪声放大器、宽带带通滤波器、单片放大器和防雷击浪涌冲击电路及供电稳压电路组成，该模块位于覆铜板的另一面。
所述低噪声放大器为低噪声场效应管或低噪声集成放大电路。
所述宽带带通滤波器采用声表面波器件或陶瓷介质滤波器件，频响带宽为1550至1580MHz；或采用双频LC参差调谐带通滤波器，f01为GPS的1575.42MHz，f02为“北斗二代”的1561.098MHz。
上述低噪声放大器单元使用金属屏蔽罩屏蔽，其中前置带通滤波器、低噪声放大器设置在一个金属屏蔽腔内，宽带带通滤波器、单片放大器和防雷击浪涌冲击电路及供电稳压电路设置在另一个金属屏蔽腔内。
所述双模授时有源天线技术指标如下 (1)频率范围[MHz]1550-1580 (2)增益[dBi]34±2 (3)噪声系数[dB]＜2.5@+25℃(包含前置滤波器)＜3.0@+80℃ (4)带外抑制[dB]fo＝1570MHz fo±30MHz ＞5 fo±50MHz ＞20 fo±100MHz ＞50 (5)输入输出电压驻波比≤2.0 (6)直流供电电压[V] 5±0.5 (7)直流供电电流[mA] ＜45 (8)输出阻抗[Ω] 50 (9)防浪涌(冲击)抗扰度性能 符合GB/T17626.5-1999 idt IEC 61000-4-51995标准 浪涌波形CWG组合波，1.2/50μs，8/20μs 电压峰值[V] ≥2000 脉冲数量 10 (10)工作温度[℃] -40～+80 (11)储存温度[℃] -45～+85 所述天线外壳由壳盖和壳体组成，双模授时接收天线电路模块安装在天线壳体内，壳盖和壳体密封紧固，得到完整的双模授时有源接收天线。
所述天线壳体由ASA塑料或ABS、聚碳酸酯等抗紫外线的工程塑料制作。
本实用新型的特别之处在于采用一个宽带有源接收天线即可同时接收GPS和“北斗二代”卫星授时载波信号，这样不仅提高了基站授时的可靠性和准确性，同时降低了设备成本。
图1是本实用新型电路模块连接示意框图 图2是本实用新型电路模块与电连接器连接示意图 图3是本实用新型总体结构图 其中 1陶瓷介质天线；2前置带通滤波器；3低噪声放大器；4宽带带通滤波器；5单片放大器；6防雷击浪涌冲击电路；7供电稳压电路；8针型电连接器；9屏蔽罩；10壳盖；11壳体；12双面覆铜板 具体实施方式
实施例一 双模授时有源天线电路模块与N型针式电连接器构造如图1、2所示，陶瓷介质天线1引线穿过双面覆铜板12与前置带通滤波器2相连接，前置带通滤波器2设置的目的是为了防止镜像干扰，如环境干扰不大，也可不设置；低噪声放大器3输入端连接前置带通滤波器2，经放大的射频信号送入宽带带通滤波器4，频响范围为1550-1580MHz，在保证双星射频带宽的前提下确保边带抑制，这是实现双星同时接收的技术关键。单片放大电路5完成射频信号的再放大，经放大的射频信号通过同轴电缆连接N型针式电连接器8。针式电连接器8的N型接口端安装在壳体11的预留孔上，与连接基站接收机的射频同轴电缆N型连接器端口连接。防雷击浪涌冲击电路6与单片放大电路5输出端口依次连接，构成一具有抗干扰能力的放大通路，同时供电稳压电路7在防雷击浪涌冲击电路6的保护下，将稳定的供电电压输送给低噪声场效应放大器3和单片放大电路5。前置带通滤波器2、低噪声放大器3设置在一个金属屏蔽腔内；宽带带通滤波电路4、单片放大电路5、防雷击浪涌冲击电路6、供电稳压电路7、设置在另一个金属屏蔽腔内，实施分级屏蔽有利于提高抗干扰性和可靠性。
实施例二 陶瓷介质天线1引线穿过双面覆铜板与前置带通滤波器2相连接，低噪声放大器3输入端连接前置带通滤波器2，经低噪声放大器3放大的射频信号送入带通滤波器4，该带通滤波器4设置为双频LC参差调谐，频响分别是f01为1575.42MHz，f02为1561.098MHz，在保证双星射频接收带宽的前提下确保边带抑制。其他同上。
整体双星授时有源天线电路模块安装在天线壳体内，壳盖和壳体密封紧固，得到完整的双模授时有源天线，如图3所示。
权利要求1.一种双模授时有源天线由陶瓷介质天线、低噪声放大器单元、防雷击浪涌冲击电路、供电稳压电路、N型针式电连接器、含微带电路的双面印制覆铜板、天线外壳组成，其特征在于陶瓷介质天线、低噪声放大器单元、防雷击浪涌冲击电路、供电稳压电路通过双面印制覆铜板上的微带连接线依次连接，组成双模授时有源天线电路模块；经放大器单元输出的双星射频信号通过同轴电缆连接N型针式电连接器；针式电连接器的N型射频输出端安装在壳体预留孔上；双模授时接收频段分别为GPS的L1频段1575.42MHz和“北斗二代”的B1频段1561.098MHz。
2.根据权利要求1所述一种双模授时有源天线，其特征在于所述陶瓷介质天线为宽带接收天线，可同时接受GPS和“北斗二代”卫星载波信号；或设置两个分别接受GPS和“北斗二代”卫星载波信号的陶瓷介质天线；该天线设置于覆铜板的一面，并通过引线连接到低噪声放大器单元输入端。
3.根据权利要求1所述一种双模授时有源天线，其特征在于所述陶瓷介质天线设置于覆铜板的一面，并通过引线连接到低噪声放大器单元输入端。
4.根据权利要求1所述一种双模授时有源天线，其特征在于所述低噪声放大器单元由前置带通滤波器、低噪声放大器、宽带带通滤波器、单片放大器组成，并和防雷击浪涌冲击电路及供电稳压电路共同构成双模授时有源天线电路模块，该模块位于覆铜板的另一面。
5.根据权利要求1、4所述一种双模授时有源天线，其特征在于所述低噪声放大器为低噪声场效应管或低噪声集成放大电路。
6.根据权利要求1、4所述一种双模授时有源天线，其特征在于所述宽带带通滤波器采用声表面波器件或陶瓷介质滤波器件，频响带宽为1550至1580MHz；或采用双频LC参差调谐带通滤波器，其中f01为GPS的1575.42MHz，f02为“北斗二代”的1561.098MHz，共同组成宽带带通滤波器。
7.根据权利要求1、4所述一种双模授时有源天线，其特征在于上述低噪声放大器单元使用金属屏蔽罩屏蔽，其中前置带通滤波器、低噪声放大器设置在一个金属屏蔽腔内，宽带带通滤波器、单片放大器和防雷击浪涌冲击电路及供电稳压电路设置在另一个金属屏蔽腔内。
8.根据权利要求1所述的一种双模授时有源天线，其特征在于所述天线外壳由壳盖和壳体组成，双模授时有源接收天线电路模块安装在天线壳体内，壳盖和壳体密封紧固；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。
专利摘要一种双模授时有源天线由陶瓷介质天线、低噪声放大器单元、防雷击浪涌冲击电路、供电稳压电路、N型针式电连接器、含微带电路的双面印制覆铜板、天线外壳组成，其特征在于陶瓷介质天线、低噪声放大器单元、防雷击浪涌冲击电路、供电稳压电路通过双面印制覆铜板上的微带连接线依次连接，组成双模授时有源天线电路模块；经放大器单元输出的双星射频信号通过同轴电缆连接N型针式电连接器；针式电连接器的N型射频输出端安装在壳体预留孔上；该实用新型通过优化设计实现了同时接收GPS和“北斗二代”授时信号的功能，这不仅提高了基站授时的可靠性和灵活性，同时也降低了设备制造成本。
文档编号H01Q1/38GK201311964SQ20082022812
公开日2009年9月16日 申请日期2008年12月12日 优先权日2008年12月12日
发明者崔建宝, 张建城, 雷 张 申请人:石家庄世纪森诺通讯有限公司, 张建城