GNSS有源高增益低噪声天线的制作方法

本实用新型涉及移动通信和卫星定位导航技术领域，特别是涉及一种GNSS有源高增益低噪声天线。

背景技术：

GNSS卫星导航系统能提供位置、速度及时间的信息，在信息、交通、安全防卫、环境监测等建设方面具有重要的作用。天线是卫星导航系统中的信号收发装置，一定程度上决定着卫星导航系统的性能。适合多模导航接收机的天线应具有圆极化、宽波束及宽带的特点，圆极化天线可以接受任意的线极化波。在导航定位系统中，安装圆极化天线能保证在任何状态下进行通信，同时导航定位系统的应用设备对接收灵敏度要求较高，所以也需要在GNSS圆极化天线后端加入射频电路模块以提高系统接收灵敏度。

目前应用的圆极化天线主要采用螺旋天线和贴片天线技术为主，它们都有各自的缺点。螺旋天线为宽带天线，能覆盖频段，平面螺旋天线尺寸与工作波长成正比，因此天线整体笨重、体积较大、占用空间大、制造成本高、制作复杂，并且螺旋天线一般需要复杂的馈电结构；贴片天线采用常规设计方式，为了实现小型化，一般采用高介电陶瓷，需要采用稀土材料高温烧结及金银等贵重金属，工艺复杂成本较高。目前的GNSS导航天线还停留在无源阶段，使得信号接收灵敏度较差，噪声系数较大。

因此，针对上述技术问题，有必要提供一种GNSS有源高增益低噪声天线。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种GNSS有源高增益低噪声天线，其具有高增益、低噪声系数和高灵敏度的优点，同时造价低、安装简便、使用寿命长且耐热耐寒。

为了实现上述目的，本实用新型实施例提供的技术方案如下：

一种GNSS有源高增益低噪声天线，所述天线包括电路板、位于电路板上方的陶瓷介质天线、贴附于陶瓷介质天线上的辐射贴片、以及设于电路板下方的低噪声放大电路，所述天线还包括馈电线，馈电线从辐射贴片处穿过陶瓷介质天线、电路板并连接到低噪声放大电路上，天线的馈电点位于馈电线和低噪声放大电路的连接处。

作为本实用新型的进一步改进，所述低噪声放大电路依次包括第一滤波电路、第一放大电路、第二滤波电路、衰减电路、第二放大电路、以及第三滤波电路，第一滤波电路接收天线信号，依次经过第一放大电路、第二滤波电路、衰减电路、第二放大电路后，最后从第三滤波电路端输出。

作为本实用新型的进一步改进，所述电路板下方设有屏蔽腔，所述低噪声放大电路位于屏蔽腔内，屏蔽腔设有供电缆穿过的通孔，低噪声放大电路的输出端通过电缆引出。

作为本实用新型的进一步改进，所述通孔的半径为1mm～2mm。

作为本实用新型的进一步改进，所述低噪声放大电路的输出端通过电缆与屏蔽腔外的N型连接器电性连接。

作为本实用新型的进一步改进，所述电路板为圆形，半径为30mm～50mm，厚度为0.1mm～3mm。

作为本实用新型的进一步改进，所述电路板为FR4介质电路板。

作为本实用新型的进一步改进，所述天线外部设有天线罩，天线罩包括上层盖板和下层盖板，上层盖板和下层盖板密封固定设置。

作为本实用新型的进一步改进，所述陶瓷介质天线为右旋圆极化天线。

作为本实用新型的进一步改进，所述陶瓷介质天线接收的信号频段为1559MHz～1610MHz。

本实用新型的有益效果是：

通过加入低噪声放大电路能够实现天线的高增益、低噪声和高灵敏度；

具有结构简单、小型化、室外便于安装、使用寿命长等优点；

天线罩结构简单，信号直接以N型连接器输出，节省了材料和成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一具体实施例中GNSS有源高增益低噪声天线的结构示意图；

图2为本实用新型一具体实施例中低噪声放大电路的模块示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型中的技术方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

参图1所示，本实用新型一具体实施例中公开了一种GNSS有源高增益低噪声天线，该天线包括电路板10、位于电路板上方的陶瓷介质天线20、贴附于陶瓷介质天线上的辐射贴片30、以及设于电路板下方的低噪声放大电路40，还包括馈电线50，馈电线50从辐射贴片30处穿过陶瓷介质天线20、电路板10并连接到低噪声放大电路40上，天线的馈电点位于馈电线50和低噪声放大电路40的连接处。

优选地，本实施例中的陶瓷介质天线为右旋圆极化天线，两个正交的馈电点使得两种正交的线极化天线变成圆极化天线，右旋圆极化天线接收到任意极化波天线信号。

结合图2所示，低噪声放大电路40依次包括第一滤波电路41、第一放大电路42、第二滤波电路43、衰减电路44、第二放大电路45、以及第三滤波电路46，第一滤波电路41接收天线信号，依次经过第一放大电路42、第二滤波电路43、衰减电路44、第二放大电路45后，最后从第三滤波电路46端输出。

进一步地，电路板10下方还可设有屏蔽腔(未图示)，低噪声放大电路40全部位于屏蔽腔内，屏蔽腔设有供电缆60穿过的通孔，低噪声放大电路40的输出端通过电缆引出。通孔的半径为1mm～2mm，优选地，通孔半径可设置为1.5mm。低噪声放大电路40的输出端通过电缆60与屏蔽腔外的N型连接器(未图示)电性连接。

低噪声放大电路40需要置于屏蔽腔内，以保证不会有外界的干扰信号混入到电路中，具有优良的抗干扰性能。

本实施例中的电路板10为FR4介质电路板，形状为圆形，半径为30mm～50mm，厚度为0.1mm～3mm，优选地，半径为43mm，厚度为1mm。

另外，天线外部还设有天线罩，天线罩包括上层盖板和下层盖板，上层盖板和下层盖板密封固定设置。天线罩是采用耐高温、耐寒冷的塑料，下层盖板与天线在内部用螺丝连接，上层盖板与下层盖板通过螺纹旋紧并加入耐高温耐寒冷的胶水密封，如上所述构成一个耐高温、耐寒冷并且在户外可长时间使用的完整有源天线。

本实施例中的低噪声放大电路的增益高，经测试，在1559MHz～1610MHz增益达到33±1dBm，噪声低，电路NF实测只有2dB。耗电流小，整个电路电流30mA，并且输入1dB压缩点高，达到-29.5dbm，使得天线接收到的信号更多。

由以上技术方案可以看出，本实用新型具有以下有益效果：

通过加入低噪声放大电路能够实现天线的高增益、低噪声和高灵敏度；

具有结构简单、小型化、室外便于安装、使用寿命长等优点；

天线罩结构简单，信号直接以N型连接器输出，节省了材料和成本。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。