GPS主动式天线装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种ＧＰＳ主动式天线装置，其包括一具有印刷线路的印刷电路板、一螺旋天线、一放大滤波电路、一屏蔽外壳、一射频线缆、一射频连接器和一天线扩展单元，该螺旋天线、放大滤波电路和屏蔽外壳焊接在该印刷电路板上，该射频线缆的一端与该印刷电路板连接，该射频线缆的另一端与该射频连接器连接，该天线扩展单元的一端与该印刷电路板连接或耦合，该天线扩展单元的另一端悬空。本实用新型专利技术体积小，性能良好，增加了讯号强度并极大地改善了杂讯状况。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种天线，特别涉及一种GPS主动式天线装置。
技术介绍
GPS讯号来自于2万公里外的近轨卫星，受大气层折射，反射及地球表 面地形，天气的影响，到达地面接受装置时讯号极其微弱，约-130dBm，普 通天线接收效果很差，必须经过放大后才能被GPS设备正常接收使用，由于 讯号微弱，很容易受到外部杂讯及系统杂讯的影响。同时，现有无线终端设 计趋于多功能化，实时定位，追踪与导航已成为大多数数码产品的必备功能。 考虑到GPS讯号的讯号强度非常低，要实现天线的小型化对介质的介电常 数(材质)要求很高，目前主要方案是采用片状螺旋天线接收，体积较大， 不利于便携式个人设备的使用。单纯线极化天线所需长度较长，以 GPS1575.42G的频率计算，约需20cm线长，右旋螺旋极化片状陶瓷天线在 小型化时以目前工艺来看普遍需要4cm的介质厚度，长宽在13xl3cm左右， 并且其中并不包含放大电路与降噪电路，占用空间较大，而且有方向性要求， 只对垂直方向上的讯号接收效果最好，安装位置有严格限制。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是为了克服现有技术中天线的占用空间 较大且有方向性要求的缺陷，提供一种GPS主动式天线装置，该GPS主动式 天线装置采用一体化设计，可更换不同频点天线的设计方法，有利于降低使 用者设计及调试难度，节约客户端成品内部空间等的天线结构，且该天线装 置为全向性天线，对于不同方向的讯号均能良好接收和放大，不受摆放位置和角度的限制，并且体积极小，极大地方便了设计者和使用者。本技术是通过下述技术方案来解决上述技术问题的 一种GPS主动 式天线装置，其包括一具有印刷线路的印刷电路板、 一螺旋天线、 一放大滤 波电路、 一屏蔽外壳、 一射频线缆、 一射频连接器和一天线扩展单元，该螺 旋天线、放大滤波电路和屏蔽外壳焊接在该印刷电路板上，该射频线缆的一 端与该印刷电路板连接，该射频线缆的另一端与该射频连接器连接，该天线 扩展单元的一端与该印刷电路板连接或耦合，该天线扩展单元的另一端悬 空。其中，该天线扩展单元的一端与该印刷电路板焊接或压着或粘着，也可 以与该印刷电路板一体成型，而成为该印刷电路板的一延伸部分。其中，该螺旋天线位于该放大滤波电路的一侧，该螺旋天线通过该印刷 电路板上的印刷线路与该放大滤波电路连接。其中，该螺旋天线为陶瓷介质天线、印刷电路板天线、皮法天线和金属 螺旋天线中的任意一种。其中，该放大滤波电路通过该印刷电路板上的印刷线路与该射频线缆连接。其中，该射频线缆与射频连接器焊接。 其中，该屏蔽外壳覆盖该放大滤波电路。 本技术的积极进步效果在于1. 本技术能广泛应用于数码相机、PDA、 MP3、笔记本电脑等无线 通讯或多媒体终端。它的主要特点是利用GPS频段的磁场辐射特性，在螺 旋天线上切割出螺旋状沟道，以满足GPS频点的讯号接收要求，并在后端 加入了主动放大电路，增加了讯号强度并极大地改善了杂讯状况。2. 相对于其他的GPS天线，本技术体积小，性能良好，普遍适用于 现有具GPS功能的消费类电子产品。3. 本技术利用了螺旋天线这一优势，搭配后端的低噪声放大电路及降噪电路，在较小空间内实现了 GPS弱讯号的接收与降噪、放大，使用者可以极大地节省设备空间和更灵活的安装，并且本技术的天线为多频点 天线，避免由于使用者设备及周围环境因素引起的天线频率偏移，极大地降 低了设计难度和使用门槛，另使用者的系统更为紧凑和小巧，在便携式个人 终端上应用前景极为广阔。4.本技术开发了外置式和延伸式天线扩展单元的方式，其扩展系 统地面积，改善天线场型和方向性，作为辅助天线使用，增加接收讯号的能 力，增加了天线装置的接收效果，改善了天线辐射场型，增加了参考地上的 馈电流，极大地补强了天线装置的场型和增益，并且天线扩展单元的形式多 样，方向灵活，具有很强的适用性。附图说明图1为本技术一实施例无屏蔽外壳时的结构示意图。 图2为图1所示实施例有屏蔽外壳时的结构示意图。 图3为本技术另一实施例的结构示意图。 图4为本技术又一实施例的结构示意图。具体实施方式下面举个较佳实施例，并结合附图来更清楚完整地说明本技术。 实施例1如图1、图2所示，本技术GPS主动式天线装置包括一具有印刷线 路的印刷电路板3、 一螺旋天线l、 一放大滤波电路2、 一屏蔽外壳4、 一射 频线缆5、 一射频连接器6和一天线扩展单元7，该螺旋天线l、放大滤波电 路2和屏蔽外壳4焊接在该印刷电路板3上， 一射频线缆5的一端与该印刷 电路板3连接(可以为焊接或压着等方式)，该射频线缆5的另一端与该射 频连接器6连接。其中，该印刷电路板3采用玻璃纤维载体，该螺旋天线l位于该放大滤波电路2的一侧，该螺旋天线1上切割出螺旋状沟道(图中未 示出)以满足GPS频点的讯号接收要求，其可以采用陶瓷介质天线、印刷 电路板(PCB)天线、皮法(Pi-Fa)天线和金属螺旋天线中的任意一种，该 螺旋天线1通过该印刷电路板3上的印刷线路与该放大滤波电路2连接，该 放大滤波电路2通过印刷线路与该射频线缆5连接，该射频线缆5与射频连 接器6焊接，该屏蔽外壳4覆盖该放大滤波电路2，防止该放大滤波电路2 受到外界的影响；该天线扩展单元7的一端与该印刷电路板3连接(连接方 式可能为焊接，压着，粘着或一体成型等)；或者采用非连接的方式，以耦 合的方法实现；且另一端悬空。其中，该天线扩展单元7与该印刷电路板3 一体成型时，将印刷电路板的一部分延伸出来作为天线扩展单元使用。该天 线扩展单元7可以与印刷电路板呈任何角度放置，其具体长度、宽度、方向、 材质和形状等均可视应用不同而略有变化，比如该天线扩展单元7可以采用 以下介质电缆(cable)、印刷电路板(PCB)、柔性电路板(FPC)、金属、 陶瓷、其他介质或其他混合介质，其形状也多样化，可以为直线形状或曲线 形状(允许介质向不同方向弯折)，而且根据介质介电系数的不同，介质的 长度和形状有所不同，其可以采用线状介质，条状介质，片状介质，圆形介 质，球形介质，规则多边形介质如三角形、正方形、平行四边形等，不规则 多边形介质等。其中，信号通过螺旋天线1被接收，然后被放大滤波电路2 进行放大和滤波，接着被射频线缆5传送给射频连接器6，最后由射频连接 器6提供给终端设备，比如PDA、 MP3、笔记本电脑等无线通讯或多媒体终 端。实施例2如图3所示，本实施例与实施例1的结构和原理基本相同，其主要不同 之处在于本实施例的天线扩展单元7与射频线缆5分别位于印刷电路板3 的相邻两端，也就是位于印刷电路板3的下端。实施例3如图4所示，本实施例与实施例1的结构和原理基本相同，其主要不同 之处在于本实施例的天线扩展单元7与射频线缆5分别位于印刷电路板3 的相邻两端，也就是位于印刷电路板3的上端。综上所述，本技术能广泛应用于数码相机、PDA、 MP3、笔记本电脑 等无线通讯或多媒体终端。它的主要特点是利用GPS频段的磁场辐射特性， 在螺旋天线上切割出螺旋状沟道，以满足GPS频点的讯号接收要求，并在后 端加入了主动放大电路，增加了讯号强度并极大的改善了杂讯状况。相对于 其他的GPS天线，本技术体积小，性本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种ＧＰＳ主动式天线装置，其特征在于，其包括一具有印刷线路的印刷电路板、一螺旋天线、一放大滤波电路、一屏蔽外壳、一射频线缆、一射频连接器和一天线扩展单元，该螺旋天线、放大滤波电路和屏蔽外壳焊接在该印刷电路板上，该射频线缆的一端与该印刷电路板连接，该射频线缆的另一端与该射频连接器连接，该天线扩展单元的一端与该印刷电路板连接或耦合，该天线扩展单元的另一端悬空。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨志达，
申请(专利权)人：上海安岗通讯电子有限公司，
类型：实用新型
国别省市：31[中国|上海]