低轨GNSS全向滤波天线制造技术

本实用新型专利技术公开了一种低轨GNSS全向滤波天线，包括三轴传动组件。三轴传动组件上固定连接有天线；三轴传动组件上设置有控制电路板；控制电路板能够控制三轴传动组件，并且使天线在空间内相互垂直的三个方向上均可单独转动。本实用新型专利技术通过三轴传动组件对天线进行反向运动补偿，弥补车、船等移动工具因自身震动对天线造成的影响，从而降低相位中心偏差的改正难度，提高天线导航定位的精度及响应速度。

【技术实现步骤摘要】
低轨GNSS全向滤波天线
本技术涉及一种天线，具体涉及一种低轨GNSS全向滤波天线。
技术介绍
随着现代科技的发展，全球卫星导航系统(GlobalNavigationSatelliteSystem，简称GNSS)已经步入实际应用阶段，成为国家重大的空间和信息化基础设施。在GNSS不断被推广应用的过程中，基于不同的设计思路，涌现出一系列的GNSS接收天线，比如低剖面天线。相比传统的卫星天线即大锅天线，低剖面天线能够集成全向和滤波的功能，在应用上更为灵活，更容易实现天线的小型化。因此，这种低剖面天线已经广泛应用于车、船等移动工具之上。在实际应用中，一些用户对这类低剖面天线提出了更多的要求，如定位定轨的精度以及更高的实时性等，这就要求考虑更细致的误差如接收机天线相位中心改正和卫星天线相位中心改正。然而，车载或船载的低剖面天线通常与车体、船体等移动工具固定连接，一是无法通过位置调整，使天线取得最佳的讯号接收角度，二是，车体或船体在行进过程中，由于各种原因可能存在自身的轻微震动，而这种震动可能造成相位中心偏差的额外变化，增加天线相位中心的改正难度，从而影响导航定位精度及响应速度。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种低轨GNSS全向滤波天线，具有通过反向运动补偿，弥补车、船等移动工具因自身震动对天线造成的影响，从而降低相位中心偏差的改正难度，提高天线导航定位的精度及响应速度，以及传动组件调整天线角度，从而使天线取得最佳信号接收角度的技术效果。本技术为实现上述目的所采取的技术方案为：一种低轨GNSS全向滤波天线，包括三轴传动组件、天线底座、天线外壳。三轴传动组件上固定连接有天线；三轴传动组件上设置有控制电路板；控制电路板能够控制三轴传动组件，并且使天线在空间内相互垂直的三个方向上均可单独转动；天线底座、天线外壳为配合设置且固定连接后在内部形成空腔；三轴传动组件、天线、控制电路板均设置在天线底座与天线外壳围成的空腔内部；三轴传动组件与天线底座固定连接；天线底座上设置有接线部件，接线部件位于空腔内的一端与天线、控制电路板分别通过馈线、导线连接。本技术中涉及的控制电路板为现有技术，具体的设计方案有很多，如《电调系统及具有该电调系统的云台》(公开号：CN107250653B)；《电机、云台及无人机》(公开号：CN106787277B)；《一种蓝牙控制的电动全景云台》(公开号：CN102588718B)。可根据实际情况自行选择。优选地，三轴传动组件包括传动组件底座；传动组件底座上固定连接有一号固定架，一号固定架上固定连接有一号电机的定子及一号磁性开关；一号电机的转子上固定连接有二号固定架，二号固定架上固定连接有二号电机的定子及二号磁性开关；二号电机的转子上固定连接有三号固定架，三号固定架上固定连接有三号电机的定子及三号磁性开关；三号电机的转子上固定连接有天线固定架，天线固定架上固定连接有天线。优选地，一号电机、二号电机、三号电机的轴线两两垂直。优选地，一号电机与一号磁性开关为配合设置，二号电机与二号磁性开关为配合设置，三号电机与三号磁性开关为配合设置。磁性开关主要利用现有技术中的电磁铁原理，通过通电产生电磁。具体而言，就是利用通、断电，使电磁铁产生或消除磁性，并进一步通过与衔铁配合，实现电机所在电路的导通与断开，最终实现对电机的控制。优选地，一号磁性开关、二号磁性开关、三号磁性开关分别通过导线与控制电路板连接；天线上设置有传感器，传感器通过导线与控制电路板连接。当天线产生震动时，传感器会收集震动信号，并将检测值通过导线反馈给控制电路板。控制电路板根据反馈的数据计算出电机驱动量，并通过导线发送给三轴传动组件，并带动天线在三个方向上进行旋转，从而反向抵消移动工具自身产生的震动。此过程反复、高速进行，从而实现在较长的周期内，使天线能够排除移动工具自身震动对其产生的影响。优选地，控制电路板上设置有天线角度调整模块、震动补偿模块；天线角度调整模块通过控制电路板控制一号磁性开关、三号磁性开关；震动补偿模块通过控制电路板控制一号磁性开关、二号磁性开关、三号磁性开关。控制电路板上集成有天线角度调整模块、震动补偿模块，其中震动补偿模块为主模块，天线角度调整模块为辅助模块，同一时间仅有一种模块处于激活状态。当传感器持续向控制电路板反馈震动信号时，仅震动补偿模块处于激活状态；当传感器自动停止或使用者选择停止向控制电路板反馈震动信号时，仅天线角度调整模块处于激活状态。优选地，天线为低剖面全向天线，其介质基板为圆形；天线具备滤波功能。本技术将介质基板的形状设计为圆形，主要是考虑到，对于圆形的介质基板，仅需少量计算即可预设出适合其任意转动的球形空间，从而降低设计难度。本技术中天线为低剖面天线，使其具备全向、滤波功能的具体设计在现有技术中有很多，如《滤波器与天线的协同融合设计研究》(华南理工大学博士学位论文，2019年7月5日)；《一种全向低剖面滤波贴片天线》(公开号：CN207217766U)；《全向滤波贴片天线的设计与研究》(华南理工大学硕士学位论文，2018年6月)等。可根据实际情况自行选择。优选地，导线具体为柔性电路板排线。柔性电路板排线具备柔性电路板的特点，一是厚度灵活，可薄可厚；二是具有较强的耐折性。通过空间排布设计，可将本技术内部的导线统合在一起，并利用柔性电路板工艺加工成排线，一是减少导线之间的相互干扰，二是减少因为三轴传动组件的旋转而造成的绕线影响，避免导线因三轴传动组件的旋转而折断或脱落。本技术具有如下有益效果：1、本技术通过三轴传动组件对天线进行反向运动补偿，弥补车、船等移动工具因自身震动对天线造成的影响，从而降低相位中心偏差的改正难度，提高天线导航定位的精度及响应速度。2、本技术通过三轴传动组件调整天线角度，从而使天线取得最佳信号接收角度。3、本技术通过使用柔性电路板排线，利用其特点，减少导线之间的相互干扰，以及减少因为三轴传动组件的旋转而造成的绕线影响，避免导线因三轴传动组件的旋转而折断或脱落。附图说明图1为本技术整体示意图。图2为本技术爆炸视图。图3为天线、三轴传动组件、控制电路板连接示意图。图4为三轴传动组件爆炸视图。图5为天线正面、反面示意图。附图标号：1-天线；11-传感器；2-控制电路板；21-天线角度调整模块；22-震动补偿模块；3-三轴传动组件；31a-一号电机；31b-一号固定架；31c-一号固定架；32a-二号电机；32b-二号固定架；32c-二号固定架；33a-三号电机；33b-三号固定架；33c-三号固定架；34-传动组件底座；35-天线固定架；4-天线底座；41-接线部件；5-天线外壳。具体实施方式实施例1：如图1-5所示，一种低轨GNSS全向滤波天线，包括三轴传动组件3。三轴传动组件3上固定连接有天线1；三轴传动组件3上本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低轨GNSS全向滤波天线，包括三轴传动组件(3)、天线底座(4)、天线外壳(5)，其特征在于，所述三轴传动组件(3)上固定连接有天线(1)；所述三轴传动组件(3)上设置有控制电路板(2)；所述控制电路板(2)能够控制三轴传动组件(3)，并且使天线(1)在空间内相互垂直的三个方向上均可单独转动；所述天线底座(4)、天线外壳(5)为配合设置且固定连接后在内部形成空腔；所述三轴传动组件(3)、天线(1)、控制电路板(2)均设置在天线底座(4)与天线外壳(5)围成的空腔内部；所述三轴传动组件(3)与天线底座(4)固定连接；所述天线底座(4)上设置有接线部件(41)，接线部件(41)位于空腔内的一端与天线(1)、控制电路板(2)分别通过馈线、导线连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种低轨GNSS全向滤波天线，包括三轴传动组件(3)、天线底座(4)、天线外壳(5)，其特征在于，所述三轴传动组件(3)上固定连接有天线(1)；所述三轴传动组件(3)上设置有控制电路板(2)；所述控制电路板(2)能够控制三轴传动组件(3)，并且使天线(1)在空间内相互垂直的三个方向上均可单独转动；所述天线底座(4)、天线外壳(5)为配合设置且固定连接后在内部形成空腔；所述三轴传动组件(3)、天线(1)、控制电路板(2)均设置在天线底座(4)与天线外壳(5)围成的空腔内部；所述三轴传动组件(3)与天线底座(4)固定连接；所述天线底座(4)上设置有接线部件(41)，接线部件(41)位于空腔内的一端与天线(1)、控制电路板(2)分别通过馈线、导线连接。


2.根据权利要求1所述的一种低轨GNSS全向滤波天线，其特征在于，所述三轴传动组件(3)包括传动组件底座(34)；所述传动组件底座(34)上固定连接有一号固定架(31b)，一号固定架(31b)上固定连接有一号电机(31a)的定子及一号磁性开关(31c)；所述一号电机(31a)的转子上固定连接有二号固定架(32b)，二号固定架(32b)上固定连接有二号电机(32a)的定子及二号磁性开关(32c)；所述二号电机(32a)的转子上固定连接有三号固定架(33b)，三号固定架(33b)上固定连接有三号电机(33a)的定子及三号磁性开关(33c)；所述三号电机(33a)的转子上固定连接有天线固定架(35)，天线固定架(35)上固定连接有天线(1)。


3....

【专利技术属性】
技术研发人员：谢广钱，何穆，劳慈航，贾沐，王佳，刘万富，罗一丹，乔亦实，
申请(专利权)人：北京航天长城卫星导航科技有限公司，中国长城工业集团有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11