一种抗电磁干扰的北斗短报文便携式移动终端的制作方法

1.本发明涉及北斗通讯设备技术领域，特别涉及一种抗电磁干扰的北斗短报文便携式移动终端。


背景技术：

2.随着北斗三号卫星发射成功，北斗卫星导航定位系统信号已经实现全球覆盖，他的短报文系统成为了卫星界独一无二的功能，不仅在渔业、交通运输、农业、应急救援及气象水文等国家重点领域具备非常高的实用价值，而且在日常生活中也发挥着重要作用，例如在日常便携式移动终端设备中，随处可见的如北斗卫星手表、北斗卫星移动电源等都是北斗导航系统忠实的拥护者，这些设备大多以rdss模块为基础模块，引进了最新短报文信息技术，实现精确定位以及卫星短信报送位置等信息的功能。
3.短报文模块通信功能完全依托于卫星与移动目标间的无线电波实现简短信息的传输，因而在便携式移动终端中，短报文模块功能的实现也极易受磁场环境的影响，如在内置了北斗系统功能模块的卫星手表中则会出现以下情况：1)随着物质生活的多元化，生活环境中因电子产品的随处可见，导致随处可形成不可流通的磁场，手表作为很多消费者必备的装饰品，其运行环境越来越容易受到外部因素的影响，导致出现手表中的北斗系统功能模块磁化的现象。2)消费者对于卫星手表的功能也有着高要求，导致手表机芯需要配置大量的元器件以达到预定的各种功能。因卫星手表的空间极其有限，部分元器件在运行时产生通讯波形形成不同程度辐射的电磁干扰，致使手表的接收和发送卫星信号的功能在电磁干扰的情况下很有可能无法达到预定的效果甚至是失效。
4.如何弱化便携式移动终端中各元器件在运行时产生的电磁干扰成了亟需解决的问题。
5.传统的移动终端中一般通过防磁材料规避电磁干扰，此类终端功能简单，配置元器件少，在大多数条件下可以起到不错的防磁效果。然而，对于多配置的设备终端而言，因元器件的特殊性，很多无法采用防磁材料作为主料进行生产配置，需通过更加科学有效的方式来降低电磁干扰。
6.中国专利公开号cn110311446a，公开了一种具有北斗定位和短报文发送位置功能的移动电源，包括电源管理模块、北斗模块和显示模块；电源管理模块为北斗模块和显示模块提供工作电压；电源管理模块包含锂聚合物电池、电源管理子模块、充电接口和供电接口；电源管理子模块采用电源管理芯片；电源管理芯片分别与锂聚合物电池、充电接口以及供电接口相连接；北斗模块包括天线、射频子模块、控制子模块、rdss功能子模块和rnss/gps功能子模块。其在说明书第【0016】段描述，该发明内含北斗模块，此模块采用双层高品质密封金属盒，具有良好的抗电磁干扰能力。采用双层高品质密封金属盒密封北斗模块的方法虽然能在一定程度上减弱对北斗模块的干扰，但对金属盒的材质要求较高，且效果较差。
7.中国专利公开号cn209297119u，公开了一种一种北斗天线手表，包括表体，表体连
有表带，表体内设有表芯组件，表芯组件包括表盘，表盘上设有内影圈，内影圈上嵌设有北斗天线。该实用新型在说明书第【0021】段描述，该实用新型通过将北斗天线置于表体内最高的接受位置，来解决了北斗天线接收讯号易受钢壳屏蔽和易受表内电磁干扰的问题，对设备的制作要求较高，且无法从本质上解决元器件对北斗模块的电磁干扰的问题，效果同样较差。


技术实现要素：

8.本发明的目的在于提供一种内置北斗短报文功能模块的便携式移动终端设备，该设备在运行时对北斗短报文功能模块具有较小电磁干扰的影响。
9.本发明采用如下的技术方案：一种抗电磁干扰的北斗短报文便携式移动终端，包括壳体，所述壳体内封装有控制模块，所述控制模块具备主板本体和操作面板，所述主板本体两面设置有元器件，所述元器件包括设置在主板本体顶面的北斗短报文单元，以及分别设置在主板本体底面的电源、主控单元、北斗定位单元和拓展元器件组；所述北斗短报文单元、北斗定位单元以及拓展元器件组分别与所述主控单元电性连接，所述操作面板与所述主控单元电性连接。
10.作为优化方案，所述主板主体为四层印制电路板，包括从上到下依次设置的第一信号层、电源层、接地层、和第二信号层；所述北斗短报文单元的电路面布置在第一信号层，所述主控单元、北斗定位单元和拓展元器件组的电路面分区布置在第二信号层，所述主板本体两面上的每个所述元器件的四周均隔设有地线。
11.作为优化方案，所述拓展元器件组包括温度传感器和方位传感器。
12.作为优化方案，所述北斗短报文单元包括北斗rdss收发模块和短报文天线，所述北斗rdss收发模块位于所述短报文天线的顶部，所述短报文天线用于接收和发送无线报文信号，所述北斗rdss收发模块用于处理所述短报文天线接受到的报文信号并通过短报文天线向北斗卫星系统发送报文信号。
13.作为优化方案，所述主板本体连接有柔性板，所述柔性板设置在所述电源的底部，所述柔性板上设置有心率血氧检测单元。
14.作为优化方案，所述控制模块设置有屏蔽罩组，包括分别设置在所述短报文天线与所述主板本体之间的第一屏蔽罩和设置在所述主板本体与所述电源之间的第二屏蔽罩。
15.作为优化方案，所述便携式移动终端包括电子手表，所述壳体包括封装在一起的上壳体和下壳体，所述操作面板设置在上壳体上。
16.作为优化方案，所述上壳体和下壳体均采用abs材料制作而成。
17.与现有技术相比，本发明的优点在于：
18.本发明的主板主体采用分区走线技术，将高频辐射的短报文模块单独放置在主板本体正面，降低了其对其他元器件形成的电磁干扰；将其他元器件按功能进行区域化摆放在主板背面，降低了主板本体元器件在运作时相互间产生电磁干扰。
19.本发明采用分层走线技术，降低了各功能线在电流通过时产生的电磁干扰。
20.本发明主板本体背面设置屏蔽罩，有效的屏蔽了主板正面短报文模块运作时与主板背面元器件的相互电磁干扰,同时也屏蔽了主板元器件对北斗天线及短报文天线产生的电磁干扰。
21.本发明将短报文天线独立摆放，且短报文天线背面及机芯底部均设计了屏蔽罩，有效的规避了天线与系统内其它元器件之间工作时产生的电磁干扰，使得各元器件运行及获取数据的完整性和时效性得到保障。
22.本发明提供的便携式移动终端的壳体均采用abs材料制作而成，具有良好的抗电磁干扰的性能。
附图说明
23.图1为本发明一种抗电磁干扰的北斗短报文便携式移动终端的结构示意图；
24.图2为本发明的主板本体的结构示意图；
25.图3为本发明的主板本体的俯视图；
26.图4为本发明的主板本体的仰视图；
27.图5为本发明的主板本体第一信号层电路分区示意图；
28.图6为本发明的主板本体第二信号层电路分区示意图；
29.图7为本发明提供的一种抗电磁干扰的北斗短报文便携式移动终端的又一种实施例的结构示意图；
30.其中，1
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主板本体、101
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第一信号层、102
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电源层、103
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接地层、104
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第二信号层、2
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操作面板、3
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北斗短报文单元、301
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北斗rdss收发模块、302
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短报文天线、4
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主控单元、5
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北斗定位单元、6
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拓展元器件组、601
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温度传感器、602
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方位传感器、7
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柔性板、8
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心率血氧检测单元、9
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屏蔽罩组、901
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第一屏蔽罩、902
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第二屏蔽罩、10
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壳体、1001
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上壳体、1002
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下壳体、11
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电源。
具体实施方式
31.以下，为了便于本领域技术人员理解本发明技术方案，现参照附图来做进一步说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。
32.在下面的详细描述中，为便于解释，阐述了许多具体的细节以提供对本发明实施例的全面理解。然而，明显地，一个或多个实施例在没有这些具体细节的情况下也可以被实施。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
33.如图1为本发明一种抗电磁干扰的北斗短报文便携式移动终端的结构示意图，包括壳体10，壳体10内封装有控制模块，控制模块包括主板本体1和操作面板2，主板本体1上设置有用于为各功能模块提供电能的电源11，主板本体1的顶面和底面均设置有完成各功能模块的元器件，元器件包括设置在主板本体1顶面的北斗短报文单元3，主要用于通过编辑短报文内容并通过北斗卫星发送至其他接收终端，元器件还包括分别设置在主板本体1底面的主要用于控制各功能模块工作状态的主控单元4，具体的，主控单元4为一种微处理器。元器件还包括用于为移动终端提供定位导航功能的北斗定位单元5，以及提供其他辅助功能的拓展元器件组6；主板主体1采用分区走线技术，将高频辐射的北斗短报文单元3单独放置在主板本体1正面，降低了其对其他元器件形成的电磁干扰；将其他元器件按功能进行区域化摆放在主板主体1的底面，降低了主板本体1中元器件在运作时相互间产生电磁干扰。北斗短报文单元3、北斗定位单元5与拓展元器件组6均分别与主控单元4的微处理器电
性连接，微处理器对设置在主板主体1上的各个元器件进行统一的管理和协调工作。
34.操作面板2与主控单元4电性连接，用于向操作者展示主控单元4反馈的信息，同时便于与操作者实现人机交互。具体地，在便携式移动终端上安装了客户端应用，通过操作面板2连接上微处理器，当开启客户端应用进入北斗短报文功能客户端界面时，移动终端开启北斗短报文功能，同时关闭其他功能模块，此时操作面板2上显示的北斗短报文功能3编辑按钮变为可点击，点击按钮进入短报文编辑页面，即可编辑短报文内容通过北斗卫星发送出去，当退出客户端或者客户端切换到后台时，移动终端关闭北斗短报文功能3的供电，同时恢复其它功能。具体而言，操作面板2可以采用触屏控制面板，触屏方式操作更便利，当然也可以采用操作按钮或者其他的方式，只要满足使用需求即可。
35.如图2示出了本发明的主板本体的结构示意图，本发明采用分层走线技术，降低了各功能线在电流通过时产生的电磁干扰。主板主体1为四层印制电路板，包括从上到下依次设置的第一信号层101、电源层102、接地层103和第二信号层104，每层之间间隔一层绝缘层。如图3～4所示，顶层为第一信号层101，将北斗短报文单元3的电路面布置在第一信号层101上，在主板主体1顶层形成短报文模块功能区，底层为第二信号层104，主控单元4、北斗定位单元5和拓展元器件组6的电路面分区布置在第二信号层104上，分别形成主控区、北斗定位功能区和其他拓展元器件功能区如方位功能区，温度功能区等，当然，主板主体1的底层还可以设置有操作功能区和显示功能区，用以与操作面板连接，以实现与操作者的人机交互。为了降低了主板主体1上各元器件在运作时相互间产生电磁干扰，在主板本体1两面上的每个元器件的四周均隔设有地线。
36.如图5～6所示，在本发明提供的一种实施例中，拓展元器件组6包括温度传感器601和方位传感器602，温度传感器601可以用来感应移动终端所处的环境中的温度状态，并将状态值向主控单元4传输，通过操作面板2反馈给操作者，方位传感器602用于提供操作者识别方位的功能，避免操作者迷路，整体上提升用户体验。当然，拓展元器件组6还可以是如湿度传感器，二氧化碳传感器等等，可以根据所需使用的环境来添加功能模块，这里不做一一描述。
37.在本发明提供的一种实施例中，北斗短报文单元3支持北斗三号频点，北斗短报文单元3包括北斗rdss收发模块301和短报文天线302，北斗rdss收发模块301位于短报文天线302的顶部，短报文天线302用于接收和发送无线报文信号，北斗rdss收发模块301用于处理短报文天线接受到的报文信号并通过短报文天线302向北斗卫星系统发送报文信号。具体的，北斗rdss收发模块301能够通过微处理器获取操作者从操作面板2输入的待传信息，并将待传信息以北斗短报文的形式通过短报文天线302向北斗卫星系统发送报文信号至另一台内置北斗短报文功能的移动终端，从而实现了移动终端的北斗通信方式。由于北斗卫星信号目前能够覆盖整个亚太地区，因此，该通讯终端可以应用到移动信号不佳或无移动信号的区域，通过北斗卫星系统进行双向信息发送与接收，从而实现在这些区域移动终端的通信。
38.如图7所示，在本发明提供的又一种实施例中，主板本体1连接有柔性板7，用于拓展该便携式移动终端的功能模块，为增强移动终端的娱乐性和实用型等提供了很好的技术支持，在本实施例中，柔性板7设置在电源11的底部，柔性板7上焊接有心率血氧检测单元8，用于获取操作者的心率数据及对操作者的血氧浓度进行检测并获得操作者的血氧浓度数
据。
39.如图7所示，本发明独立于主板之外将短报文天线配置单独的摆放空间，且在控制模块中还设置有屏蔽罩组9，其中，屏蔽罩组9包括位于短报文天线302与主板本体1之间的第一屏蔽罩901和设置在主板本体1与电源11之间的第二屏蔽罩902，第一屏蔽罩901有效的屏蔽了主板本体1与短报文天线302间产生的磁场干扰，第二屏蔽罩902有效的规避了主板主体1内其它元器件之间工作时产生的电磁干扰，使得各元器件运行及获取数据的完整性和时效性得到保障。
40.在本发明提供的一种实施例中，便携式移动终端为电子手表，主板主体1的顶面朝向表盘，主板主体1的底面背向表盘。当然，便携式移动终端还可以为笔记本电脑、pad(平板电脑)、pmp(便携式多媒体播放器)、移动电源等。
41.在本发明提供的一种实施例中，壳体10包括封装在一起的上壳体1001和下壳体1002便于设备的安装和拆卸，将控制模块整体封装在上壳体1001和下壳体1002，操作面板2设置在上壳体1001上，方便操作者观察和使用。
42.在本发明提供的一种实施例中，上壳体1001和下壳体1002均采用abs材料一次注塑成型制作而成，abs材料对终端内部天线无电磁干扰作用。
43.通过上述描述可知，本发明的主板主体采用分区走线技术，将高频辐射的短报文模块单独放置在主板本体正面，降低了其对其他元器件形成的电磁干扰；将其他元器件按功能进行区域化摆放在主板背面，降低了主板本体元器件在运作时相互间产生电磁干扰。本发明采用分层走线技术，降低了各功能线在电流通过时产生的电磁干扰。本发明主板本体背面设置屏蔽罩，有效的屏蔽了主板正面短报文模块运作时与主板背面元器件的相互电磁干扰,同时也屏蔽了主板元器件对北斗天线及短报文天线产生的电磁干扰。本发明将短报文天线独立摆放，且短报文天线背面及机芯底部均设计了屏蔽罩，有效的规避了天线与系统内其它元器件之间工作时产生的电磁干扰，使得各元器件运行及获取数据的完整性和时效性得到保障。本发明提供的便携式移动终端的壳体均采用abs材料制作而成，具有良好的抗电磁干扰的性能，对终端内部天线无电磁干扰。本发明提供的北斗短报文卫星手表在空旷地带的授时与定位的成功率达到99％以上，北斗短报文的收发功能成功率在95％以上。
44.以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。