一种北斗卫星导航天线制造技术

本实用新型专利技术涉及一种北斗卫星导航天线。包括功分器与电源单元、抗干扰单元、射频单元、天线罩，抗干扰单元固定在射频单元内，分器与电源单元和天线罩分别与射频单元固定在一起。本实用新型专利技术的有益效果是：本实用新型专利技术可更有效地对卫星导航天线进行结构设计，使天线具有体积小、结构布局合理、简单紧凑，电磁屏蔽好，三防设计和散热设计性能优异等特点，避免了不必要的试验经费和周期。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术涉及一种北斗卫星导航天线。包括功分器与电源单元、抗干扰单元、射频单元、天线罩，抗干扰单元固定在射频单元内，分器与电源单元和天线罩分别与射频单元固定在一起。本技术的有益效果是：本技术可更有效地对卫星导航天线进行结构设计，使天线具有体积小、结构布局合理、简单紧凑，电磁屏蔽好，三防设计和散热设计性能优异等特点，避免了不必要的试验经费和周期。【专利说明】—种北斗卫星导航天线
本技术涉及一种北斗卫星导航天线的结构。技术背景北斗导航系统是我国自行研制的采用双星进行有源定位的系统，它可以全天时提供区域卫星导航信息，极大的提高我国国防应急能力，并且可广泛应用于船舶运输、公路交通、环境监测等众多行业，具有极其重要的地位和作用。北斗导航系统目前还属于起步阶段，导航天线设计正在蓬勃发展，天线的结构设计存在小型化、电磁兼容性及散热的等难点。
技术实现思路
本技术提供了一种北斗卫星导航天线的结构设计方案，包括天线的布局、材料选择、三防设计、电磁兼容性以及散热设计等等。本技术为实现上述目的，所采用的技术方案是:一种北斗卫星导航天线，其特征在于:包括功分器与电源单元、抗干扰单元、射频单元、天线罩，所述抗干扰单元固定在射频单元内，所述分器与电源单元和天线罩分别与射频单元固定在一起。本技术的有益效果是:本技术可更有效地对卫星导航天线进行结构设计，使天线具有体积小、结构布局合理、简单紧凑，电磁屏蔽好，三防设计和散热设计性能优异等特点，避免了不必要的试验经费和周期。【专利附图】【附图说明】图1为本技术的外形结构图；图2为本技术的结构分解示意图；图3为本技术功分器与电源单元的分解示意图；图4为本技术功分器单元盖板的结构示意图；图5为本技术抗干扰单元的的分解示意图；图6为本技术射频单元的分解示意图；图7为本技术装有阵子的天线反射板的结构示意图；图8为本技术天线罩的结构示意图；图9为本技术的热分析图表。【具体实施方式】如图1、2所示，一种北斗卫星导航天线，包括功分器与电源单元1、抗干扰单元2、射频单元3、天线罩4，首先将抗干扰单元2与射频单元3通过4个螺钉连接在一起，然后将天线罩4与射频单元3通过螺钉连接在一起，保证接触可靠，螺纹连接时涂一定量的螺纹紧固胶。最后再将功分器与电源单元通过12个M2的螺钉与射频单元3连接在一起。如图3、4所示，功分器与电源单元I包括功分器与电源单元盒体1-1、功分器单元盖板1-2、接插件1-3 ;功分器单元盖板1-2的一端面边缘设有突起结构。，数个接插件1-3分别通过螺钉固定在功分器与电源单元盒体1-1的一端面上，功分器单元盖板1-2通过螺钉固定在功分器与电源单元盒体1-1的另一端面上。如图5所示，抗干扰单元2包括抗干扰单元盒体2-1、抗干扰单元盖板2-2，抗干扰单元盖板2-2通过螺钉固定在抗干扰单元盒体2-1上。如图6、7所示,射频单元3包括射频单元盒体3-1、射频单元盖板3_2、射频通道盖板3-3、北斗阵子3-4、GPS阵子3-5、天线反射板3_6，天线反射板3_6的一端面安装4个北斗阵子3-4和I个GPS阵子3-5，天线反射板3-6的另一端面与4个射频通道盖板3_3共同固定在射频单元盒体3-1的一端，射频单元盖板3-2与射频单元盒体3-1的另一端通过螺钉相固定，4个北斗阵子3-4和I个GPS阵子3-5的插头与射频盒内的插座连接，阵子的安装面与天线反射板接触，便于安装固定和形成良好的接地。射频单元盒体两面开槽，分别将频综和射频单元进行封闭安装，形成独立腔体。1.总体设计:天线结构设计目的是把几个单元合理的整合在一起，做到结构简单紧凑、电磁屏蔽良好和满足三防要求。本天线的外形尺寸总体要求为134mmX 134mmX60mm (不包括天线罩)，在此空间内根据各个单元电路板及电缆情况进行综合设计，确保各个单元的分布合理。2.材料的选择:由于本天线要求体积小、重量轻、具有抗一定腐蚀的能力，所以设计多采用高强度变形铝，优先选用5A02、5A06、2A12和7075等在航空航天广泛使用的铝合金，它们具有密度小、强度高、价格适中、采购方便的特点，适宜大批量使用。铝合金表面均采用化学导电氧化处理，保证整体结构件安装牢靠并具有一定的导电性能。内部紧固件均选用不锈钢材料，电路板均进行浸漆处理，在天线安装面装有密封胶条，这些措施可以保证天线的三防能力。3.小型化设计:本天线小型化设计，首先将4个北斗阵子3-4和I个GPS阵子3_5安装在天线反射板3-6的一端面，务必做到最小的安装面积，此面积决定了整个天线的长和宽。然后，将天线反射板3-6固定到射频单元盒体3-1上。射频单元盒体3-1再分别通过螺钉与功分器与电源单元1、抗干扰单元2、天线罩4相固定。功分器与电源单元I和抗干扰单元2在深度上仅保证安装内部电路板的尺寸，并留有较小的间隙。天线罩4深度上仅保证不与阵子干涉即可。在各个单元内部设计时，除保证电磁兼容留有的各个隔离“腔室”外，尽量将内部空间做到最小。4.天线罩的设计:如图8所示，天线罩是用来保护天线免受外界影响的透波壳，本天线最初设计采用ABS材料，但在使用过程中，容易变形。随后天线罩采用玻璃钢纤维增强复合材料，它具有很高的比强度，可耐普通酸碱盐，在强烈的紫外线辐射下，低温_55°C和高温85°C环境下，不退色、不龟裂和起泡。并且透波性能较好，在温度60°C、湿度95%时，透波率大于90%(I?2GHz)。实物经过测试使用，效果良好。5.电磁屏蔽的设计:电磁屏蔽在天线的设计中，占有很重要的地位，射频电路尤其容易受到外界的电磁干扰。电磁干扰不仅影响电子设备的正常工作，甚至造成某些元器件的损害，因此对天线的电磁兼容技术要给予充分重视。电磁干扰形成的三个必备条件，即电磁干扰源、电磁干扰传播途径和易接受电磁干扰的敏感电路和器件。电磁兼容三要素在射频接收机系统中表现为导体及无线电辐射源、传输介质、接收式敏感单元，对于射频接收机系统的电磁兼容设计，可以基于这样考虑，通常采用的方法是滤波、屏蔽和隔离。5.1本天线电路设计的采取的主要方法有:a.电源滤波:采用滤波器来消除电源产生的波纹电压对信号的干扰。b.接地:电路板底面采用大面积接地方法，来消除寄生振荡的影响。c.PCB 布线:布线时按照信号传输方向直线排布，减小输入输出之间的I禹合干扰。d.高密度安装:在避免不同频率之间耦合的条件下，采用模块化分立型集成电路，缩短电气网络互联线，可以减小电路各种寄生参数对性能的影响。5.2结构设计中采取的主要方法:a.独立划分:不同功能的电路划分不同的腔室，分别形成独立的屏蔽空间，防止串扰。b.串扰格挡:对于电路中的大功率干扰源，在独立的腔室内，再起“高墙”，对腔室内部进行隔离，减小信号的串扰。如图3所示，天线的频综单元和抗干扰单元腔体内部设计有“隔离摊”m οc.螺钉间距设计:在结构设计中，螺钉间距一般小于15d (d为螺钉公称直径)，本天线结构使用的最大螺钉为M2.5，即最大间距不会超过37.5mm,螺钉的间距均满足安装强度要求。但是，螺钉间距不仅关系着安装强度，还影响着电磁的屏蔽效果，螺钉越密，屏蔽效果自热越好，但螺钉过密必然带来装配的麻烦，增本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种北斗卫星导航天线，其特征在于：包括功分器与电源单元（1）、抗干扰单元（2）、射频单元（3）、天线罩（4），所述抗干扰单元（2）固定在射频单元（3）内，所述功分器与电源单元（1）和天线罩（4）分别与射频单元（3）固定在一起。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘魏成，韩亚洲，柴彩娟，郑银岗，张雪刚，尹傲男，李佳，陈大恺，
申请(专利权)人：天津七六四通信导航技术有限公司，
类型：新型
国别省市：天津;12