用于北斗三代的多模高精度天线的制作方法

1.本技术涉及天线技术领域，具体涉及一种用于北斗三代的多模高精度天线。


背景技术：

2.目前，中国的北斗导航系统包括为中国用户提供定位、授时、广域差分和短报文通信服务的北斗一号系统bds(ⅰ)，为亚太地区用户提供定位、测速、授时和短报文通信服务的北斗二号系统bds(ⅱ)，为全球用户提供基本导航(定位、测速、授时)、全球短报文通信、国际搜救服务，中国及周边地区用户还可享有区域短报文通信、星基增强、精密单点定位等服务的北斗三号系统bds(ⅲ)。
3.bds(ⅲ)通过地球静止轨道卫星(geo)搭载卫星导航增强信号转发器，通过l波段向用户播发星历误差、卫星钟差、电离层延迟等多种修正信息，使地基增强信号无法覆盖的区域同样能够实现高精度定位。bds(ⅲ)能够在b1、b2和b3三个频段提供b1i、b1c、b2a、b2b和b3i五个公开服务信号。
4.现有技术中，用于北斗三代卫星导航系统的多模高精度天线中，由于bds(ⅰ)l与bds(ⅲ)b1c频段接近，所以在使用bds(ⅰ)l发送功能时，必须关闭bds(ⅲ)b1c接收功能，这给使用者带来诸多不便。因此，需要提供一种能够使得bds(ⅰ)l与bds(ⅲ)b1c的功能同时使用的多模高精度天线。


技术实现要素：

5.本技术提供一种用于北斗三代的多模高精度天线，能够实现多模高精度天线中用于bds(ⅰ)l和用于bds(ⅲ)b1c的同时运用，提高使用的便利程度。
6.根据本技术的一方面，一种实施例中提供一种用于北斗三代的多模高精度天线，包括：
7.天线罩；
8.位于所述天线罩内部的天线机构，所述天线机构包括无源pcb板以及无源天线，所述无源天线固定在所述无源pcb板之上，所述无源天线为介质天线板，包括：用于bds(ⅲ)b1c频率的第一辐射层面以及用于bds(ⅰ)l频率的第二辐射层面；
9.位于所述无源pcb板底部依次有设有屏蔽盖、低噪音放大器以及底壳，所述屏蔽盖、低噪音放大器以及底壳之间通过固定连接，其中，所述底壳上集成有腔体滤波器以及功率放大器，所述腔体滤波器与所述功率放大器电连接。
10.可选的，所述低噪音放大器与所述无源pcb板通过对插元件形成电连接。
11.可选的，所述对插元件包括固定在所述无源pcb板上的第一插头、固定在所述低噪音放大器上的第二插头以及用于能够同时与所述第一插头和所述第二插头对接的第三插头。
12.可选的，还包括金属环，所述金属环沿所述天线机构的周向上围合。
13.可选的，所述金属环的展开面形状为矩形、锯齿形或栅栏形。
14.可选的，所述无源天线还包括用于bds(ⅲ)b2b频率的第三辐射面、用于bds(ⅱ)b3频率的第四辐射面以及用于bds(ⅰ)s频率的第五辐射面。
15.可选的，从上到下依次为第三辐射面、第四辐射面、第一辐射面、第二辐射面和第五辐射面，并且，第三辐射面、第四辐射面、第一辐射面、第二辐射面和第五辐射面的面积依次增大。
16.可选的，还包括主机外壳，所述底壳设置在所述主机外壳内，所述主机外壳与所述天线罩装配，形成密封腔体。
17.可选的，所述底壳与所述主机外壳之间通过金属螺钉固定连接。
18.可选的，所述天线罩为拱形塔状，所述天线罩的底部嵌有金属套环，所述金属套环与所述天线罩一体成型；环绕所述主机外壳的底部设有环形凹槽。
19.依据上述实施例的用于北斗三代的多模高精度天线，包括位于无源pcb板和天线机构底部依次设有的屏蔽盖、低噪音放大器以及底壳，屏蔽盖、低噪音放大器以及底壳之间通过固定连接，其中，底壳上集成有腔体滤波器以及功率放大器，腔体滤波器与功率放大器电连接在具有bds(ⅰ)l功能和bds(ⅲ)b1c的天线中，设置了腔体滤波器，由于腔体滤波器是具有高频抑制功能，能够抑制掉发射频段的干扰，从而使得满足终端设备在使用bds(ⅰ)l发送功能时，可同时满足bds(ⅲ)b1c接收功能。
附图说明
20.图1为本实用新型一实施例提供的一种多模高精度天线的示意图；
21.图2为图1的剖视示意图；
22.图3为图1的爆炸图；
23.图4为本实用新型一实施例提供的底壳结构示意图；
24.图5为本实用新型一实施例提供的对接元件的结构示意图；
25.图6为本实用新型一实施例提供的金属环展开结构示意图；
26.图7为本实用新型另一实施例提供的金属环展开结构示意图；
27.图8为本实用新型再一实施例提供的金属环展开结构示意图；
28.图9为现有技术中天线的高仰角增益的测试结果图；
29.图10为本实用新型再一实施例提供的多模高精度天线的高仰角增益的测试结果图。
具体实施方式
30.下面通过具体实施方式结合附图对本技术作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中，很多细节描述是为了使得本技术能被更好的理解。然而，本领域技术人员可以毫不费力的认识到，其中部分特征在不同情况下是可以省略的，或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情况下，本技术相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述，这是为了避免本技术的核心部分被过多的描述所淹没，而对于本领域技术人员而言，详细描述这些相关操作并不是必要的，他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。
31.另外，说明书中所描述的特点、操作或者特征可以以任意适当的方式结合形成各
种实施方式，各实施例所涉及的操作步骤也可以按照本领域技术人员所能显而易见的方式进行顺序调换或调整。因此，说明书和附图只是为了清楚描述某一个实施例，并不意味着是必须的组成和/或顺序。
32.本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本技术所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。
33.由背景技术可知，现有技术中的用于北斗三代的多模高精度天线不能实现用于bds(ⅰ)l的发送功能和用于bds(ⅲ)b1c的接收功能的同时使用。
34.在本实施例中，在具有bds(ⅰ)l功能和bds(ⅲ)b1c的天线中，设置了腔体滤波器，由于腔体滤波器是具有高频抑制功能，能够抑制掉发射频段的干扰，从而使得满足终端设备在使用bds(ⅰ)l发送功能时，可同时满足bds(ⅲ)b1c接收功能。
35.参考图1至图3，本实施例提供一种用于北斗三代的多模高精度天线，包括天线罩1、天线机构14以及位于天线机构14下方的屏蔽盖16、低噪音放大器18以及底壳21。
36.所述天线罩1的形状为拱形塔状，能防尘，不积水。
37.所述天线罩1的底部嵌有金属套环，所述金属套环与所述天线罩1采用快速固话树脂预浸料一体成型，使得该多模高精度天线产品具有高强度、抗冲击、防破坏等能力，也可以保障该多模高精度天线产品广泛应用于应急通讯系统、无线电示位标系统、区域调度系统等领域。
38.所述天线机构14位于所述天线罩1内部，所述天线机构14包括无源pcb板5以及无源天线，所述无源天线居中设置在所述无源pcb板5之上，并通过塑料螺钉4和塑料螺母15连接固定无源天线14和无源pcb板5。使用塑料螺钉4，避免影响天线性能。
39.所述无源天线中包括多层介质天线板，每层介质天线板的面积不同，为具有不同导航频率的辐射面。
40.本实施例中所述无源天线中包括：用于bds(ⅲ)b1c频率的第一辐射层面以及用于bds(ⅰ)l频率的第二辐射层面，还可以包括用于bds(ⅲ)b2b频率的第三辐射面、用于bds(ⅱ)b3频率的第四辐射面以及用于bds(ⅰ)s频率的第五辐射面。
41.本实施例中，将上述五种辐射面由上至下成金字塔形排列，从上到下依次为用于bds(ⅲ)b2b的第三辐射面，用于bds(ⅱ)b3第四辐射面，用于bds(ⅲ)b1c的第一辐射面，用于bds(ⅰ)l的第二辐射面以及用于bds(ⅰ)s的第五辐射面。
42.本实施例中，该多模高精度天线中还设置有金属环2，所述金属环2沿所述天线机构14的周向上围合。
43.参考图9，图9是没有加金属环2所测得的增益测试方向图，可以看出，高仰角增益范围上具有凹坑。经分析，由于天线外罩的材料必须为新型复合材料，然而，使用此种新型复合材料之后，容易导致天线的高仰角增益出现凹坑。
44.而本实施例中，在天线的外周设置有金属环2，由于所述金属环2围绕在天线机构14的周向上，可以改变电流分布，利用金属环2进行引流，解除了天线外罩对天线产品的影响，使得提高该多模高精度天线产品的高仰角增益正常(如图10所示)。
45.所述金属环2的展开面形状可以为矩形，例如图6所示。
46.所述金属环2的展开面形状可以为栅栏形，例如图7所示。
47.所述金属环2的展开面形状可以为栅栏形，例如图8所示，
48.继续参考图1至图3，所述屏蔽盖16、低噪音放大器18以及底壳21设置在所述无源pcb板5的底部，且由上至下依次设置。
49.所述屏蔽盖16、低噪音放大器18以及底壳21之间通过螺接的方式依次固定连接，其中，所述底壳21上集成有腔体滤波器23以及功率放大器24，所述腔体滤波器23与所述功率放大器24电连接。
50.参考图4，腔体滤波器23、功率放大器24和底壳21是一个整体，腔体滤波器23和功率放大器24通过连接电缆26实现电路连通，其中，所述连接电缆26通过金属螺钉27进行限位或固定，使其锁紧于底壳21。由于腔体滤波器23具有高频抑制功能，能够抑制掉bds(ⅰ)l发射频段的干扰，从而使得满足终端设备在使用bds(ⅰ)l发送功能时，可同时满足bds(ⅲ)b1c接收功能。
51.所述连接电缆26的接头通过贴片形式焊接在上方的低噪音放大器18上，低噪音放大器18与腔体滤波器23通过接头17和接头20连通电性能。
52.低噪音放大器18通过金属螺钉19与底壳21锁紧，屏蔽盖16、无源pcb板5、金属环22从下到上通过金属螺钉3锁紧于底壳21正上方，同时低噪音放大器18与无源pcb板5对插元件形成电连接。
53.本实施例中，底壳21通过金属螺钉22锁紧于外壳12上，实现底壳21和外壳12的防水和屏蔽外界信号功能。
54.本实施例中，可以结合参考图5，所述对插元件包括固定在所述无源pcb板5上的第一插头6、固定在所述低噪音放大器18上的第二插头9以及用于能够同时与所述第一插头6和所述第二插头9对接的第三插头8。第三插头8与第一插头6先对插，因对插部分较多(有3处)，考虑到各个零件的公差，将所述第二插头9的接口处设置为喇叭口，使得即使零件尺寸有误差，也能与第三插头8对插上，提高可靠性和生产效率。
55.无源pcb板5与腔体滤波器23通过接头7和接头16连通电性能。
56.该多模高精度天线还包括主机外壳12，所述底壳21设置在所述主机外壳12内，位于所述主机外壳12的上方，所述主机外壳12与所述天线罩1装配，形成密封腔体，起到更好的防水防尘的效果。
57.本实施例中，本实施例中，主机外壳12具有内凹槽，在所述内凹槽内设置导电橡胶条10，外壳12还具有外凹槽，在所述外凹槽内设置密封圈11，天线罩1通过金属螺钉13锁紧于主机外壳12上，实现天线罩1和主机外壳12之间的防水功能。主机外壳12外围底部设计了环形凹槽，一是减重，二是便于固定，底壳21周围的法兰一是能压紧导电橡胶条10，达到防水和屏蔽外界信号的作用，二是可以通过螺钉装配固定在主机外壳12上。
58.通过本实施例中的用于北斗三代的多模高精度天线，通过在天线机构14的底部设置集成有腔体滤波器23的底壳21，使得能满足终端设备在使用bds(ⅰ)l发送功能时，可同时满足bds(ⅲ)b1c接收功能；同时，在无源天线四周设置金属环2，使得提高天线高仰角增益，并且，天线罩1的底部镶嵌金属套环，采用快速固话树脂预浸料一体成型，使得产品具有高强度、抗冲击、防破坏等能力。
59.以上应用了具体个例对本实用新型进行阐述，只是用于帮助理解本实用新型，并不用以限制本实用新型。对于本实用新型所属技术领域的技术人员，依据本实用新型的思
想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。