专利名称：一种gps授时有源天线的制作方法
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l支术
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i青的专利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纟衧，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千扰功能、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沖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
端要装在壳体预留孔上，所迷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，提高了抗千扰性能，保证了产品的可靠性和稳定性。
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，
l.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。
具体实施方式
一种GPS授时接收天线构造如图1所示，陶资介质天线8的引线穿过覆铜板 连接至低噪声放大器单元5的输入端，低噪声放大器单元6的输出端与电连接 器3的同轴电缆端连接，电连接器3的N型端与基站系统上的电缆连接，这样形 成一个接收链路。陶瓷介质天线8位于覆铜电路板的一面，低噪声放大器单元 5、 6电路部分分别位于覆铜电路板的另一面，电连接器3的同轴电缆端连接在 低噪声放大器单元有放大电路部分的覆铜电路板一面。低噪声放大器单元输 入端口、前置带通滤波电路、第一级低噪声场效应放大电路、窄带带通滤波 电路、单片放大电路、防雷击浪涌沖击电路、低噪声放大器单元输出端口依 次相连接，构成一具有抗干扰能力的放大通路，同时供电稳压电路通过防雷击浪涌冲击电路的保护，提供稳定的供电电压输送给第 一级低噪声场效应放 大电路和单片放大电路。
实施例一
采用分体金属屏蔽腔。低噪声放大器单元输入端口、前置带通滤波电路、 第一级低噪声场效应放大电路放置在金属屏蔽腔5内；窄带带通滤波电路、单 片放大电路、防雷击浪涌冲击电路、低噪声放大器单元输出端口、供电稳压 电路放置在金属屏蔽腔6内，实施分级屏蔽，消除级间干扰。前置带通滤波电 路分级屏蔽有利于提高抗千扰性和可靠性。如图3所示。 实施例二
采用整体金属屏蔽腔，低噪声放大器单元输入端口、前置带通滤波电路、 第一级低噪声场效应放大电路以及窄带带通滤波电路、单片放大电路、防雷 击浪涌冲击电路、低噪声放大器单元输出端口、供电稳压电路放置在一金属 屏蔽腔内，中间分割为5和6两部分，由一个金属屏蔽盖整体屏蔽，如图2所示。
为实现连接的可靠性，采用了新发明的针式N型电连接器3，由旋紧螺母、 弹簧垫片、同轴针式N型连接器主体组成；同轴电缆的一端连接在连接器印制 电路板上；连接器印制电路板4连接在N型连接器主体3的针型端。针式N型电 连接器具有防水性能，保证了射频传输的连续性和连通的可靠性。
针式N型电连接器安装在壳体预留孔上，GPS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GPS授时接收天线，如图3 所示。
权利要求1.一种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、针式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式工艺连接结构，GPS授时接收天线模块安装在天线壳体内。
2. 根据权利要求1所述的一种GPS授时有源天线，其特征在于陶乾介 质天线位于GPS有源天线模块覆铜板的一面，通过引线连接到另一面的低噪 声放大单元输入端。
3. 根据权利要求1所述的一种GPS授时有源天线，其特征在于低噪声 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，采用分体金属屏蔽腔的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；或者采用整体 金属屏蔽腔，然后在整体金属屏蔽腔内分割屏蔽为两部分；金属屏蔽罩分别 焊接于地线连接部。
4. 根据权利要求1所述的一种GPS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，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，壳盖和 壳体密封紧固；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。
5. 根据权利要求1所述的一种GPS授时有源天线，其特征在于所述针 式电连接器包括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，通过射频同轴电缆与低噪声放 大器单元连接。
专利摘要一种应用于CDMA和TD-SCDMA移动通信中的抗干扰高可靠型GPS授时有源天线，由陶瓷介质天线、低噪声放大器单元、针型电连接器、天线外壳四大部分构成，陶瓷介质天线、低噪声放大器单元、针型连接端电连接器依次连接，通过多种技术方案实现的抗干扰、低噪声、高增益电路和可靠的针型电连接器工艺结构，具有防水和高可靠连通性，在耐紫外线的天线外壳保护下，提高了整体可靠性。本设计结构合理，具有较高的性价比。
文档编号H01Q1/52GK201142359SQ200720304839
公开日2008年10月29日 申请日期2007年11月29日 优先权日2007年11月29日
发明者崔建宝, 雷 张, 张建城 申请人:张建城;张 雷;崔建宝