一種組合式gps天線模塊的製作方法
2023-05-30 06:36:56 1
專利名稱：一種組合式gps天線模塊的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種天線，尤其涉及GPS領域中使用的一種組合式GPS天線 模塊。
背景技術：
目前市場上應用比較成熟的技術是用高頻PCB板(介電常數2.2)來設計 天線單元，採用單個或多個電晶體或場效應放大管設計低噪聲放大電路，然後 把介質天線貼在放大電路的背面(PCB的GROUND面)，組成一個整體的天 線模塊。由於受到介質陶瓷材料的介電常數和放大電路結構的影響，整個天線 模塊尺寸較大，很大程度上不能滿足小型化發展趨勢的要求。
另外，天線模塊在組合過程中調整好的天線和放大器的匹配， 一旦改變天 線的參數，或改變放大器的參數，就必須重新調整兩個單元的匹配，使得整個 天線模塊的設計和工藝較複雜，不利於規模化批量生產，應用領域也受到了限 制。
實用新型內容
本實用新型為克服上述的不足之處，目的在於提供了一種組合式GPS天線 模塊，把GPS接收天線單元和低噪聲放大器單元分離成獨立的兩個單元，在整 個設計過程中將單元各自的阻抗調試為相同的值，如天線單元的輸出阻抗50歐 姆，放大器單元的輸入阻抗50歐姆，生產過程中可將兩個單元不需調整的任意 組合，保證了產品性能的一致性，同時提高了生產效率。
本實用新型是通過以下技術方案達到上述目的 一種組合式GPS天線模塊，
包括獨立的GPS接收天線單元和獨立的低噪聲放大器單元，所述的GPS接收天 線單元與低噪聲放大器單元電連接。
作為優選，所述的GPS接收天線單元與低噪聲放大器單元通過天線饋針電連接。
作為優選，所述的GPS接收天線單元與低噪聲放大器單元通過高頻纜線電連接。
作為優選，所述的GPS接收天線單元包括是介質陶瓷體(101b)、天線饋 電電極面(101a)、介質陶天線接地電極面(101c)、金屬背板(101e)，天線饋電 電極面(101a)、介質陶天線接地電極面(101c)設置在介質陶瓷體(101b)上下表 面，介質陶瓷體通過金屬饋針(101d)焊接到金屬背板(101e)上。
本實用新型的有益效果由於調試合格的兩個獨立單元工藝一致性好，在 組合時不需再進行調試，生產過程中可將兩個單元不需調整的任意組合，保證 了產品性能的一致性，同時提高了生產效率。
圖1是本實用新型實施例1中的一種組合式GPS天線模塊分解透視圖； 圖2是本實用新型實施例1中的一種組合式GPS天線模塊立體示意圖； 圖3是本實用新型實施例1中低噪聲放大器單元的電路圖； 圖4是本實用新型實施例2中的一種組合式GPS天線模塊立體示意圖； 圖5是本實用新型實施例2中低噪聲放大器單元的電路具體實施方式
以下結合附圖通過實施例對本實用新型作進一步闡述
實施例1:如圖1、 2、 3所示，其中斜線陰影部分為塗覆導電金屬材料部分，
可以是Ag、 Cu等材料，通過平面印刷技術形成。
本實施例中涉及一種組合式GPS天線模塊，包括獨立的GPS接收天線單 元和獨立的低噪聲放大器單元，所述的GPS接收天線單元由天線饋電電極面 101a、介質陶瓷體101b、天線接地電極面101c、饋針101d、金屬背板101e構 成，介質天線採用高介電常數的微波介質陶瓷材料作為基體101b，在介質陶瓷 基體101b上通過厚膜印刷的方法印上饋電電極面101a和接地電極面101c，用 金屬饋針101d焊接到金屬背板101e，組成獨立的GPS天線單元(頻率 1575.42MHz);低噪聲放大電路單元由PCB板101f、複合式放大管、阻容器件、 金屬屏蔽罩101g構成，低噪聲放大電路採用MMIC複合式放大管對GPS信號 進行放大，保證了增益的一致性，並有效地實現了產品的小型化；所述的GPS 接收天線單元與低噪聲放大器單元通過饋針101d電連接。
整個天線模塊通過饋針焊接在低噪聲放大電路的信號輸入端，測試通過後， 將放大器用金屬罩屏蔽，組合成一個GPS天線模塊整體。
這種設計結構的GPS天線模塊在製造過程中工序如下
陶瓷天線部分採用絲網印刷的方法，用銀漿在高介微波陶瓷材料表面上印 刷天線的饋電電極和接地電極，通過雙面膠把金屬背板粘在陶瓷天線上，最後 在網絡分析儀上檢測和調試天線單元的頻率、阻抗特性。
低噪聲放大電路的PCB部分採用FR4雙面板進行線路的製作，然後用微割 的方法切割成很多小單元，通過SMT技術將電子元件貼裝在PCB電路板上， 再在流水線上檢測和調試低噪聲放大器的噪聲、增益、駐波等特性。
最後把兩個分別調試合格的獨立單元組裝成完整的GPS天線模塊。可以看 出整個天線模塊結構非常緊湊，非常適合於GPS手持設備。另外介質天線部分 可以採用不同介電常數的介質材料來設計，滿足不同設備大小的要求。
由於調試合格的獨立單元工藝一致性好，在組合時不需再進行調試，因此 能適應規模化大批量生產，有效地降低了生產成本，產品的可靠性得到提高。 實施例2:如圖4、 5所示，本實施例中涉及一種組合式GPS天線模塊，包
括獨立的GPS接收天線單元和獨立的低噪聲放大器單元，所述的GPS接收天
線單元由天線饋電電極面101a、介質陶瓷體101b、天線接地電極面101c、饋針
101d、金屬背板101e構成，介質天線採用高介電常數的微波介質陶瓷材料作為
基體101b，在介質陶瓷基體101b上通過厚膜印刷的方法印上饋電電極面101a
和接地電極面101c，用金屬饋針101d焊接到金屬背板101e，組成獨立的GPS
天線單元(頻率1575.42MHz);本實施例中所述的GPS天線單元與實施例1
中的GPS天線單元結構一樣；低噪聲放大器單元由供電電路和低噪聲放大電路
兩部分組成；低噪聲放大電路單元由PCB板101f、複合式放大管、阻容器件、
金屬屏蔽罩101g構成，低噪聲放大電路採用MMIC複合式放大管對GPS信號
進行放大，保證了增益的一致性，並有效地實現了產品的小型化；所述的GPS
接收天線單元與低噪聲放大器單元通過高頻纜線101h電連接。
這種設計結構的GPS天線模塊在製造過程中工序如下
陶瓷天線部分採用絲網印刷的方法，用銀槳在高介微波陶瓷材料表面上印
刷天線的饋電電極和接地電極，通過雙面膠把金屬背板粘在陶瓷天線上，最後
在網絡分析儀上檢測和調試天線單元的頻率、阻抗特性。
低噪聲放大電路的PCB部分採用FR4雙面板進行線路的製作，然後用微割 的方法切割成很多小單元，通過SMT技術將電子元件貼裝在PCB電路板上， 再在流水線上檢測和調試低噪聲放大器的噪聲、增益、駐波等特性。
最後把兩個分別調試合格的獨立單元組裝成完整的GPS天線模塊。通過分 析結構可以看出由高頻同軸電纜線將天線單元和放大器連接成天線模塊，可以 使整個產品和GPS接收機有各種結構的組合方式(不局限於安裝在某個部位)， 滿足不同結構的安裝需求。介質天線部分也可以採用不同的材料來設計，滿足 不同性能和設備大小的要求。
由於調試合格的獨立單元工藝一致性好，在組合時不需再進行調試，因此 能適應規模化大批量生產，有效地降低了生產成本，產品的可靠性得到提高。
本實用新型專利中所涉及和需要保護的一種組合式GPS天線模塊並不局限 於以上所陳述的實施例，其他相似結構的也屬本實用新型專利申請保護範圍內， 包括不同外形尺寸，不同頻率範圍和應用領域。
權利要求1、一種組合式GPS天線模塊，其特徵在於包括獨立的GPS接收天線單元和獨立的低噪聲放大器單元，所述的GPS接收天線單元與低噪聲放大器單元電連接。
2、 根據權利要求1所述的一種組合式GPS天線模塊，其特徵在於所述的GPS 接收天線單元與低噪聲放大器單元通過天線饋針(101d)電連接。
3、 根據權利要求1所述的一種組合式GPS天線模塊，其特徵在於所述的GPS 接收天線單元與低噪聲放大器單元通過高頻纜線(101h)電連接。
4、 根據權利要求l-3任一權利要求所述的一種組合式GPS天線模塊，其特徵 在於所述的GPS接收天線單元包括是介質陶瓷體(101b)、天線饋電電極 面(101a)、介質陶天線接地電極面(101c)、金屬背板(101e)，天線饋電電 極面(101a)、介質陶天線接地電極面(101c)設置在介質陶瓷體(101b)上下 表面，介質陶瓷體通過金屬饋針(101d)焊接到金屬背板(101e)上。
專利摘要本實用新型公開了一種組合式GPS天線模塊，包括獨立的GPS接收天線單元和獨立的低噪聲放大器單元，所述的GPS接收天線單元與低噪聲放大器單元電連接。本實用新型的有益效果由於調試合格的兩個獨立單元工藝一致性好，在組合時不需再進行調試，生產過程中可將兩個單元不需調整的任意組合，保證了產品性能的一致性，同時提高了生產效率。
文檔編號H01Q1/38GK201069821SQ200720110388
公開日2008年6月4日 申請日期2007年6月8日 優先權日2007年6月8日
發明者明 方, 葛偉平, 蔣曉強, 許賽卿, 生 高 申請人:浙江正原電氣股份有限公司