一種gps授時天線的製作方法

2023-10-10 19:09:09

專利名稱：一種gps授時天線的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種運用於移動通信小基站的作授時用的GPS天線。
背景技術：
現在移動通信事業蓬勃發展，移動通信小型基站也像普通基站一樣，需求量在不 斷增多；特別是進入了資訊時代，隨著3G網絡的快速布網和全面投入運行，小區覆蓋用的 小型基站已在不斷增多，並代替原來的大區覆蓋的普通基站。原來移動通信小型基站做為授時用的GPS天線，一般都採用普通基站用的GPS天 線，個子很大，安裝複雜麻煩及安裝場地要求嚴格。高性能的GPS授時天線已成為移動通信基站必需設備。由於通信和導航技術的不 斷髮展，空間電磁汙染日趨嚴重，為了保證移動通信系統能高可靠的工作，對GPS授時天線 的高可靠性能要求會更高，尤其在抗帶外強幹擾能力方面的要求更加嚴格。目前主流的GPS天線中的低噪聲放大器(LNA)，多採用兩級三級電晶體設計而成， 並用很大的塑料外殼(一般直徑都在120mm)和很多很重的安裝件才能把該產品安裝在指 定的地方。此類產品在抗強帶外幹繞方面能力不足，易受強幹擾信號幹擾，穩定性差，設備 成本高，並且安裝複雜，造成維修等方面的諸多不便。

發明內容
針對上述問題，本發明提供了一種專門運用於移動通信小基站的低噪聲、抗幹擾 能力強、恆壓、防靜電且便於安裝的小型GPS授時天線。本發明為解決其技術問題所採用的技術方案是一種GPS授時天線，包括GPS接收天線本體及與GPS接收天線本體相連的低噪聲 放大器LNA，所述LNA由兩級濾波放大單元串聯而成，所述LNA的輸出端連接到移動基站中 的GPS接收輸入端，所述LNA的輸出端還分別連接有恆壓控制模塊和防靜電模塊。其中，所述濾波放大單元由介質帶通濾波器和場效應電晶體構成，所述帶通濾波 器的輸出端與場效應電晶體的輸入端連接。進一步，所述防靜電模塊採用半導體IC構成形式。進一步，所述恆壓控制模塊由DC/DC轉換晶片構成。進一步，所述GPS接收天線本體、低噪聲放大器LNA、恆壓控制模塊及防靜電模塊 設置在PCB板上，所述PCB板設置在一殼體中，所述殼體上設置有電纜線引出孔。作為本發明的進一步改進，殼體由上蓋和下蓋組成，所述上蓋和下蓋之間設置有 防水密封圈。作為本發明的進一步改進，所述PCB板商設置有接地金屬屏蔽盒，所述低噪聲放 大器LNA、恆壓控制模塊及防靜電模塊設置該接地金屬屏蔽盒內，所述GPS接收天線本體設 置在金屬屏蔽盒外。作為本發明的進一步改進，所述殼體在下殼體內設置有永久磁鐵。
本發明的有益效果是(1)帶外抗幹擾能力較強，產品在帶外(fo士 100MHz)處輸入+Ocffim的幹擾信號時， 產品增益變化不大於IdB ；整機噪聲係數低於1. SdB ；(2)設置有恆壓控制模塊，使產品在超寬電壓變化時(DC:+3.5V_7V)，其整機電流 不變，增益不變；(3)通過防靜電電路模塊設計，使產品的可靠性和防靜電性能得到提高；(4)屏蔽罩焊接在PCB板上，使產品的電磁屏蔽性能更好更可靠；(5)內置永久磁鐵或雙面膠貼，使安裝使用更加方便且體積小。


下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步說明圖1為本發明實施例的電路原理圖；圖2為本發明實施例的結構分解圖；圖3為本發明實施例的整體示意圖。
具體實施例方式參照圖1，本發明公開的一種GPS授時天線，包括GPS接收天線本體及低噪聲放大 器LNA1，所述GPS接收天線本體可為GPS陶瓷接收天線，所述LNAl由第一級濾波放大單元 11和第二級濾波放大單元12串聯而成；其中，第一級濾波放大單元11由第一介質帶通濾 波器Fl和第一場效應電晶體Ql構成，第二級濾波放大單元12由第二介質帶通濾波器F2 和第二場效應電晶體Q2構成；所述第一帶通濾波器Fl的輸入端與GPS接收天線本體相連， 第一帶通濾波器Fl的輸出端與第一場效應電晶體Ql的控制輸入端柵極連接，本實施例中 的該第一介質帶通濾波器Fl其帶寬10MHz，帶外抑制22dB，插損0. 8dB，能有效的抑制帶外 幹擾信號，將有用GPS信號送入第一場效應電晶體Ql ；所述第一場效應電晶體Ql的漏極經 過第一電容Cl與第二介質帶通濾波器F2相連，F2將GPS信號藕合到第二場效應電晶體Q2 的柵極，同理，第二場效應電晶體Q2的漏極經過第二電容C2連接到輸出端，第一、第二場效 應電晶體Ql、Q2的源極均接地，這樣兩級濾波放大電路就形成了一條濾波放大鏈路，其增 益達到27dB，噪聲係數優於2. OdB,滿足整機增益要求；此外，在濾波放大鏈路(即LNA1)的 輸出埠可接入第三介質帶通濾波器F3，並在該第三介質帶通濾波器F3的輸出端接入防 靜電模塊2和恆壓控制模塊3，該防靜電模塊2是採用半導體瞬態抑制二極體構成靜電瞬 間旁路洩放通路，能有效的洩放感應電荷，保護放大模塊，避免放大模塊受到靜電影響而損 壞；該恆壓控制模塊3為由CIO, Cll, C12，C13和DC/DC轉換晶片ICl組成穩壓電路，使產 品在超寬電壓變化時(DC :+3. 5V-7V)，其整機電流不變，增益不變。作為本發明的優選實施方式，上述GPS接收天線本體、低噪聲放大器LNA1、恆壓控 制模塊3及防靜電模塊2都設置在一約30*30mm的PCB板4上，且各模塊之間可通過射頻 微帶線連接在一起，所述PCB板4設置在一殼體5中，所述殼體5採用高強的ABS材料製作 而成，此外，殼體5上設置有電纜引出孔51。其中，殼體5可由上蓋52和下蓋53組成，且上蓋52和下蓋53通過螺紋連接上 緊；此外，所述上蓋52和下蓋53之間設置有防水密封圈6，使產品具有較強的防水性能，可達到國標IP65標準。作為本發明的進一步改進，所述PCB板4的背面設置有接地金屬屏蔽盒，所述低噪 聲放大器LNAl、恆壓控制模塊3及防靜電模塊2設置該接地金屬屏蔽盒內，所述GPS接收天 線本體設置在PCB板4的元件背表面，該金屬屏蔽盒能屏蔽掉大部分外來幹擾信號對LNAl 及其他模塊的幹擾，其中金屬屏蔽盒可焊接在PCB板4上。作為本發明的進一步改進，所述殼體5表面或內部設置有永久磁鐵8，使產品可通 過永久磁鐵8吸附在安裝體上，便於安裝。工作時，設於PCB板4元件背面的陶瓷介質天線接收到GPS信號後饋電給PCB板 4上的LNAl輸入埠，再經過PCB板4上的各功能模塊濾波，放大後輸出，輸出電纜9穿過 殼體1的電纜線引出孔51連接到設於PCB板4上的LNAl的輸出端，輸出GPS信號，此外， LNAl還可從該埠獲得DC5V電源，以維持其正常工作。以上是對本發明的較佳實施進行了具體說明，但本發明創造並不限於所述實施 例，熟悉本領域的技術人員在不違背本發明精神的前提下還可作出種種的等同變形或替 換，這些等同的變形或替換均包含在本申請權利要求所限定的範圍內。
權利要求
1.一種GPS授時天線，包括GPS接收天線本體，其特徵在於還包括與GPS接收天線本 體相連的低噪聲放大器LNA，所述LNA由兩級濾波放大單元串聯而成，所述LNA的輸出端連 接到移動基站中的GPS接收輸入端，所述LNA的輸出端還分別連接有恆壓控制模塊和防靜 電模塊。
2.根據權利要求1所述的一種GPS授時天線，其特徵在於所述濾波放大單元由介質 帶通濾波器和場效應電晶體構成，所述帶通濾波器的輸出端與場效應電晶體的輸入端連 接。
3.根據權利要求1所述的一種GPS授時天線，其特徵在於所述防靜電模塊採用半導 體IC構成形式。
4.根據權利要求1所述的一種GPS授時天線，其特徵在於所述恆壓控制模塊由DC/DC 轉換晶片構成。
5.根據權利要求1或2或3或4所述的一種GPS授時天線，其特徵在於所述GPS接 收天線本體、低噪聲放大器LNA、恆壓控制模塊及防靜電模塊設置在PCB板上。
6.根據權利要求5所述的一種GPS授時天線，其特徵在於所述PCB板設置在一殼體 中，所述殼體上設置有電纜引出孔。
7.根據權利要求6所述的一種GPS授時天線，其特徵在於所述殼體由上蓋和下蓋組 成，所述上蓋和下蓋之間設置有防水密封圈。
8.根據權利要求6或7所述的一種GPS授時天線，其特徵在於所述PCB板上設置有 接地金屬屏蔽盒，所述低噪聲放大器LNA、恆壓控制模塊及防靜電模塊設置該接地金屬屏蔽 盒內，所述GPS接收天線本體設置在金屬屏蔽盒外。
9.根據權利要求8所述的一種GPS授時天線，其特徵在於所述GPS接收天線本體設 置在PCB板的背面。
10.根據權利要求8所述的一種GPS授時天線，其特徵在於所述殼體在下殼體內設置 有永久磁鐵。
全文摘要
本發明公開了一種GPS授時天線，包括GPS接收天線本體及與GPS接收天線本體相連的低噪聲放大器LNA，所述LNA由兩級濾波放大單元串聯而成，所述LNA的輸出端連接到移動基站中的GPS接收輸入端，所述LNA的輸出端還分別連接有恆壓控制模塊和防靜電模塊；本產品帶外抗幹擾能力較強，可靠性好，防靜電性能及電磁屏蔽性能也得到提高且體積小，便於安裝。
文檔編號H01Q1/42GK102136622SQ20101054715
公開日2011年7月27日 申請日期2010年11月16日 優先權日2010年11月16日
發明者張盛興 申請人:廣東通宇通訊股份有限公司