專利名稱：一種雙模授時有源天線的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及在移動無線通信中使用的授時有源天線，所采用的雙星雙模接收方
式，可實現(xiàn)高增益、抗干擾和高可靠要求，屬于移動通信領域。
背景技術：
目前在CDMA、 CDMA2000和TD-SCDMA移動通信系統(tǒng)中，主要采用美國的GPS衛(wèi)星 授時同步，而在未來幾年里，我國將陸續(xù)發(fā)射系列北斗導航衛(wèi)星，從而滿足我國及周邊地區(qū) 用戶對衛(wèi)星導航系統(tǒng)的需求，并逐步擴展為全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)。我國即將建立的"北斗二 代"(C0MPASS-M1)定位導航系統(tǒng)，由五顆靜止軌道衛(wèi)星和三十顆非靜止軌道衛(wèi)星組成，可提 供兩種服務方式，即開放服務和授權服務。開放服務是在服務區(qū)免費提供定位、測速和授時 服務，定位精度為10米，授時精度為50ns，測速精度0. 2米/秒，其中授時精度與GPS授時 精度基本一樣。為確保現(xiàn)有通訊裝置在不同的衛(wèi)星授時服務中實現(xiàn)穩(wěn)定切換，就要求基站 系統(tǒng)必須能夠同時接收兩種衛(wèi)星授時信號。目前，在已公開的可以服務于兩種衛(wèi)星授時服 務的專利中，大都是針對"北斗一號"和GPS衛(wèi)星提出的，由于"北斗一號"授時頻段設置在 2491. 75MHz，與GPS授時頻段1575. 42MHz相距較大，因此在接收機前必須設置兩個授時有 源天線。我國"北斗二代"授時服務的中心頻段已經(jīng)確定在1561. 098MHz，因此，通過優(yōu)化設 計即可實現(xiàn)同時接收GPS和"北斗二代"衛(wèi)星信號的授時有源天線，這不僅提高了基站授時 的可靠性和靈活性，同時也可降低設備制造成本。
發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的問題是提供一種能夠同時接收GPS和"北斗二代"衛(wèi)星服務的 雙模授時有源天線。 本發(fā)明由陶瓷介質天線、低噪聲放大器單元、防雷擊浪涌沖擊電路、供電穩(wěn)壓電 路、含微帶電路的雙面印制覆銅板、N型針式電連接器、天線外殼組成，其特征在于陶瓷介 質天線、低噪聲放大器單元、防雷擊浪涌沖擊電路、供電穩(wěn)壓電路通過雙面印制覆銅板上的 微帶連接線依次連接，組成雙模授時有源天線電路模塊；經(jīng)低噪聲放大器單元輸出的雙星 射頻信號通過同軸電纜連接N型針式電連接器；針式電連接器的N型射頻輸出端安裝在殼 體預留孔上；雙模授時接收頻段GPS為1575. 42MHz，"北斗二代"為1561. 098MHz。
所述陶瓷介質天線為雙頻寬帶接收天線，可同時接受GPS和"北斗二代"衛(wèi)星載波 信號，或設置兩個分別接受GPS和"北斗二代"衛(wèi)星載波信號的陶瓷介質天線；該天線設置 于覆銅板的一面，并通過引線連接到低噪聲放大器單元輸入端。 所述低噪聲放大器單元由前置帶通濾波器、低噪聲放大器、寬帶帶通濾波器、單片
放大器和防雷擊浪涌沖擊電路及供電穩(wěn)壓電路組成，該模塊位于覆銅板的另一面。 所述低噪聲放大器為低噪聲場效應管或低噪聲集成放大電路。 所述寬帶帶通濾波器采用聲表面波器件或陶瓷介質濾波器件，頻響帶寬為1550
至1580MHz ;或采用雙頻LC參差調諧帶通濾波器，fQ1為GPS的1575. 42MHz， f。2為"北斗二代"的1561. 098MHz 。
上述低噪聲放大器單元使用金屬屏蔽罩屏蔽，其中前置帶通濾波器、低噪聲放大 器設置在一個金屬屏蔽腔內，寬帶帶通濾波器、單片放大器和防雷擊浪涌沖擊電路及供電 穩(wěn)壓電路設置在另 一個金屬屏蔽腔內。
所述雙模授時有源天線技術指標如下
(1) 頻率范圍[MHz] : 1550-1580
(2) 增益[dBi] : 34±2
(3) 噪聲系數(shù)[dB] :< 2. 5@+25°C (包含前置濾波器)< 3. 0@+80°C
(4) 帶外抑制[dB] :fo = 1570MHz fo± 30MHz >5 fo士50MHz > 20 fo士100MHz > 50
(5) 輸入輸出電壓駐波比《2. 0
(6) 直流供電電壓[V] :5 ±0.5
(7) 直流供電電流[mA] : <45
(8) 輸出阻抗[Q]: 50
(9)防浪涌(沖擊)抗擾度性能
符合GB/T17626. 5-1999idt IEC 61000-4-5 :1995標準
浪涌波形 電壓峰值[V]: 脈沖數(shù)量
(10) 工作溫度[°C ]
(11) 儲存溫度[°c]
CWG組合波，1. 2/50 ii s， 8/20 ii s > 2000 10
-40 +80 -45 +85
所述天線外殼由殼蓋和殼體組成，雙模授時接收天線電路模塊安裝在天線殼體 :蓋和殼體密封緊固，得到完整的雙模授時有源接收天線。
所述天線殼體由ASA塑料或ABS、聚碳酸酯等抗紫外線的工程塑料制作。 本發(fā)明的特別之處在于采用一個寬帶有源接收天線即可同時接收GPS和"北斗二 代"衛(wèi)星授時載波信號，這樣不僅提高了基站授時的可靠性和準確性，同時降低了設備成 本。
圖1是本發(fā)明電路模塊連接示意框圖 圖2是本發(fā)明電路模塊與電連接器連接示意圖 圖3是本發(fā)明總體結構圖 其中 1陶瓷介質天線；2前置帶通濾波器；3低噪聲放大器；4寬帶帶通濾波器；5單片放 大器；6防雷擊浪涌沖擊電路；7供電穩(wěn)壓電路；8針型電連接器；9屏蔽罩；10殼蓋；11殼 體；12雙面覆銅板
具體實施例方式
實施例一 雙模授時有源天線電路模塊與N型針式電連接器構造如圖1、2所示，陶瓷介質天 線1引線穿過雙面覆銅板12與前置帶通濾波器2相連接，前置帶通濾波器2設置的目的是 為了防止鏡像干擾，如環(huán)境干擾不大，也可不設置；低噪聲放大器3輸入端連接前置帶通濾 波器2，經(jīng)放大的射頻信號送入寬帶帶通濾波器4，頻響范圍為1550-1580MHz，在保證雙星 射頻帶寬的前提下確保邊帶抑制，這是實現(xiàn)雙星同時接收的技術關鍵。單片放大電路5完 成射頻信號的再放大，經(jīng)放大的射頻信號通過同軸電纜連接N型針式電連接器8。針式電連 接器8的N型接口端安裝在殼體預留孔上，與連接基站接收機的射頻同軸電纜N型連接器 端口連接。防雷擊浪涌沖擊電路6與單片放大電路5輸出端口依次連接，構成一具有抗干擾 能力的放大通路，同時供電穩(wěn)壓電路7在防雷擊浪涌沖擊電路6的保護下，將穩(wěn)定的供電電 壓輸送給低噪聲場效應放大器3和單片放大電路5。前置帶通濾波器2、低噪聲放大器3設 置在一個金屬屏蔽腔內；寬帶帶通濾波電路4、單片放大電路5、防雷擊浪涌沖擊電路6、供 電穩(wěn)壓電路7、設置在另一個金屬屏蔽腔內，實施分級屏蔽有利于提高抗干擾性和可靠性。
實施例二 陶瓷介質天線1引線穿過雙面覆銅板與前置帶通濾波器2相連接，低噪聲放大器3 輸入端連接前置帶通濾波器2，經(jīng)低噪聲放大器3放大的射頻信號送入帶通濾波器4，該帶 通濾波器4設置為雙頻LC參差調諧，頻響分別是fQ1為1575. 42MHz， f。2為1561. 098MHz，在 保證雙星射頻接收帶寬的前提下確保邊帶抑制。其他同上。 整體雙星授時有源天線電路模塊安裝在天線殼體內，殼蓋和殼體密封緊固，得到 完整的雙模授時有源天線，如圖3所示。
權利要求
一種雙模授時有源天線由陶瓷介質天線、低噪聲放大器單元、防雷擊浪涌沖擊電路、供電穩(wěn)壓電路、N型針式電連接器、含微帶電路的雙面印制覆銅板、天線外殼組成，其特征在于陶瓷介質天線、低噪聲放大器單元、防雷擊浪涌沖擊電路、供電穩(wěn)壓電路通過雙面印制覆銅板上的微帶連接線依次連接，組成雙模授時有源天線電路模塊；經(jīng)放大器單元輸出的雙星射頻信號通過同軸電纜連接N型針式電連接器；針式電連接器的N型射頻輸出端安裝在殼體預留孔上；雙模授時接收頻段分別為GPS的L1頻段1575.42MHz和“北斗二代”的B1頻段1561.098MHz。
2. 根據(jù)權利要求1所述一種雙模授時有源天線，其特征在于所述陶瓷介質天線為寬 帶接收天線，可同時接受GPS和"北斗二代"衛(wèi)星載波信號；或設置兩個分別接受GPS和"北 斗二代"衛(wèi)星載波信號的陶瓷介質天線；該天線設置于覆銅板的一面，并通過引線連接到低 噪聲放大器單元輸入端。
3. 根據(jù)權利要求1所述一種雙模授時有源天線，其特征在于所述陶瓷介質天線設置 于覆銅板的一面，并通過引線連接到低噪聲放大器單元輸入端。
4. 根據(jù)權利要求1所述一種雙模授時有源天線，其特征在于所述低噪聲放大器單元 由前置帶通濾波器、低噪聲放大器、寬帶帶通濾波器、單片放大器組成，并和防雷擊浪涌沖 擊電路及供電穩(wěn)壓電路共同構成雙模授時有源天線電路模塊，該模塊位于覆銅板的另一 面。
5. 根據(jù)權利要求1、4所述一種雙模授時有源天線，其特征在于所述低噪聲放大器為 低噪聲場效應管或低噪聲集成放大電路。
6. 根據(jù)權利要求1、4所述一種雙模授時有源天線，其特征在于所述寬帶帶通濾波器采用聲表面波器件或陶瓷介質濾波器件，頻響帶寬為1550至1580MHz ;或采用雙頻LC參差 調諧帶通濾波器，其中fQ1為GPS的1575. 42MHz，f。2為"北斗二代"的1561. 098MHz，共同組 成寬帶帶通濾波器。
7. 根據(jù)權利要求1、4所述一種雙模授時有源天線，其特征在于上述低噪聲放大器單 元使用金屬屏蔽罩屏蔽，其中前置帶通濾波器、低噪聲放大器設置在一個金屬屏蔽腔內，寬 帶帶通濾波器、單片放大器和防雷擊浪涌沖擊電路及供電穩(wěn)壓電路設置在另一個金屬屏蔽 腔內。
8. 根據(jù)權利要求1所述的一種雙模授時有源天線，其特征在于所述天線外殼由殼蓋 和殼體組成，雙模授時有源接收天線電路模塊安裝在天線殼體內，殼蓋和殼體密封緊固；天 線外殼由ASA塑料或ABS、聚碳酸酯等抗紫外線的工程塑料制作。
全文摘要
一種雙模授時有源天線由陶瓷介質天線、低噪聲放大器單元、防雷擊浪涌沖擊電路、供電穩(wěn)壓電路、N型針式電連接器、含微帶電路的雙面印制覆銅板、天線外殼組成，其特征在于陶瓷介質天線、低噪聲放大器單元、防雷擊浪涌沖擊電路、供電穩(wěn)壓電路通過雙面印制覆銅板上的微帶連接線依次連接，組成雙模授時有源天線電路模塊；經(jīng)放大器單元輸出的雙星射頻信號通過同軸電纜連接N型針式電連接器；針式電連接器的N型射頻輸出端安裝在殼體預留孔上；該發(fā)明通過優(yōu)化設計實現(xiàn)了同時接收GPS和“北斗二代”授時信號的功能，這不僅提高了基站授時的可靠性和靈活性，同時也降低了設備制造成本。
文檔編號H04B1/16GK101752653SQ20081008008
公開日2010年6月23日 申請日期2008年12月12日 優(yōu)先權日2008年12月12日
發(fā)明者崔建寶, 張建城, 張雷 申請人:石家莊世紀森諾通訊有限公司;張建城