一种防雷型ＧＮＳＳ有源天线制造技术

一种防雷型ＧＮＳＳ有源天线涉及一种ＧＮＳＳ接收天线，适用于导航、定位与时频基准。本实用新型专利技术解决的问题是提供一种能够免除避雷器的使用、有效防止雷击损坏的高可靠性ＧＮＳＳ有源天线，防雷能力符合通信行业标准ＹＤ／Ｔ５０９８－２００１《通信局（站）雷电过电压保护工程设计规范》要求。其特征在于：ＧＮＳＳ无源天线、ＧＮＳＳ低噪声放大模块、射频电缆、避雷模块、螺栓固定密封型针式射频连接器依次连接，收纳于由雷达罩和安装底盘组成的密闭壳体内，采用模块化、层次化的结构设计，简化了生产工艺、提高了生产效率、降低了生产成本。本实用新型专利技术有效防止有源天线的雷击损坏，免除避雷器的使用，节约了系统的成本，简化了工程安装。（*该技术在2019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GNSS(Global Navigation Satellite System)接收天线，尤 其适用于导航、定位与时频基准。
技术介绍
GNSS全球导航卫星系统目前包含了美国的GPS、俄罗斯的GL0NASS、中国的 Compass (北斗)、欧盟的Galileo系统，具有全球、全天候、实时和高精度的优点。采用时间 测距定位原理，可对地面车辆、海上船只、飞机、导弹、卫星和飞船等各种移动用户进行全天 侯的、实时的高精度三维定位测速和精确授时；对于测绘领域，GNSS卫星定位技术已经用 于建立高精度的全国性的大地测量控制网，测定全球性的地球动态参数；用于建立陆地海 洋大地测量基准，进行高精度的海岛陆地联测以及海洋测绘；用于监测地球板块运动状态 和地壳形变；用于工程测量，成为建立城市与工程控制网的主要手段；用于测定航空航天 摄影瞬间的相机位置，实现仅有少量地面控制或无地面控制的航测快速成图，导致地理信 息系统、全球环境遥感监测的技术革命。GNSS在授时领域的应用中，为移动通信系统提供时间基准是其重要的一方面，目 前，在第二代和第三代移动通信系统五个标准中，只是第二代的GSM和第三代的WCDMA两个 通信标准不使用GNSS授时，其它如二代CDMA和三代的CDMA2000、TD-SCDMA三个通信标准 必须使用GNSS进行授时。在现实实现例中，一般采用将GNSS无源天线与具有选频功能的 低噪声放大器模块相连接，放大器再与射频连接器相连，然后收纳于雷达罩内并将射频连 接器引出，组成一 GNSS有源天线，然后GNSS有源天线、避雷器、射频同轴电缆、避雷器、基站 GNSS接收机依次相连，组成授时应用系统，同时也有在放大器单元的基板上加设防浪涌器 件的应用实例，如专利号为ZL200620024687. 3和ZL200620132858. 4两个实施例，但是上述 两种方案只是在电路中简单加设浪涌吸收器件(瞬态电压抑制二极管)，远达不到中华人 民共和国通信行业标准YD/T5098-2001《通信局(站)雷电过电压保护工程设计规范》中 所要求的不小于5KA的标准，达不到避雷效果。在实际应用中为了保障系统的可靠性，必须 加设避雷器，这就为工程施工增加了困难，同时增加了成本。
技术实现思路
本技术要解决的问题是提供一种能够免除避雷器的使用、有效防止雷击损坏 的高可靠性GNSS有源天线，具有结构简单、安装方便、成本低和符合行业防雷标准要求的 优点。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是GNSS有源天线由GNSS无源天 线、GNSS低噪声放大模块、射频电缆、避雷模块、螺栓固定密封型射频连接器、雷达罩、安装 底盘组成。其特征在于GNSS无源天线、GNSS低噪声放大模块、射频电缆、避雷模块、螺栓固 定密封型针式射频连接器依次连接，收纳于由雷达罩、安装底盘和雷达罩防水胶圈组成的3密闭壳体内。防雷能力符合中华人民共和国通信行业标准YD/T5098-2001《通信局(站) 雷电过电压保护工程设计规范》要求，新型螺栓固定密封型针式射频连接器能够低成本地 实现可靠连接和密封性能。其中所述GNSS无源天线为单模天线或多模天线，可以是单只单模或单只多模或多只 多模型无源天线，天线的类型可以是圆极化微带天线，也可以是螺旋天线，连接并固定于 GNSS低噪声放大模块印刷电路板中与放大电路的另一面，也可以利用低噪声放大器模块印 刷电路板中放大电路的另一面印刷而成的微带天线。所述GNSS低噪声放大模块为单频或多频低噪声放大模块，与GNSS无源天线相匹 配，是由低损带通滤波器、低噪声放大器、高抑制度带通滤波器、高增益小信号放大器、低压 差稳压器、阻容感器件等通用器件按照常规设计方案在印刷电路板上布设实现，根据增益 要求的不同，取舍高增益小信号放大器的使用数量；根据幅频响应要求的不同，取舍高抑制 度带通滤波器的使用数量。所述GNSS多频低噪声放大模块可采用多路技术实现，也可采用 双工技术实现或宽带技术实现。所述GNSS低噪声放大模块的电路部分按照电磁兼容规范 进行布局，防止级间干扰，GNSS低噪声放大模块印刷电路板含有放大电路部分的那一面的 四周边缘导电化，安装在安装底盘上并与其紧密结合，达到屏蔽防护的目的，这样舍弃金属 屏蔽罩的使用，节约成本并简化生产工序。所述射频电缆为同轴型射频电缆，特性阻抗为50欧姆。所述避雷模块是由高压电容、大功率电感、陶瓷气体放电管、压敏电阻、可恢复保 险丝、瞬态电压抑制二极管、射频高阻器件等器件合理布设于印刷电路板的同一面，雷击端 与螺栓固定密封型针式射频连接器相连，保护端通过射频电缆与GNSS低噪声放大模块相 连。所述避雷模块置于安装底盘内部底面上，与置于安装底盘上面的GNSS多频低噪声放大 模块平行。所述避雷模块能够承受8/20US的20KA冲击电流的防雷能力，并且根据天线消 耗电流的大小，选择保持电流适合的可恢复保险丝，更为有效的保护后续电路不被损坏。所 述避雷模块可采用多只陶瓷气体放电管和多只压敏电阻并联使用以提高防雷能力。所述螺栓固定密封型针式射频连接器由射频连接器体、第一防水胶圈、第二防水 胶圈、平垫、固定螺母、内导体和介质组成，射频连接器体的结构依次为标准型连接器结构、 定位卡台、第一防水胶圈槽、圆柱体、第二防水胶圈槽、圆柱体、固定螺纹、针式接地端。标准 型连接器结构，可以是N型，也可以是TNC型或其它；内导体针式端与避雷模块的雷击端相 连，针式接地端与避雷模块的接地部分相连，螺纹和光滑圆柱部分直径比标准型连接器结 构直径略小。所述雷达罩为尖锥状，可防止积雪、尘土堆积以及飞鸟驻足，避免遮挡信号。雷达 罩采用耐候型工程塑料，防止紫外线老化。所述安装底盘底面为圆盘，中心留有固定螺栓固定密封型针式射频连接器的圆 孔，圆孔的外部设有用于管式安装GNSS有源天线的管式安装外螺纹，底面圆盘边缘设有与 雷达罩通过螺钉结合的外壳结合安装螺钉孔，外壳结合安装螺钉孔与中心圆孔之间设有用 于平面安装GNSS有源天线的平面安装螺钉孔和用于防雷接地的接地螺孔；安装底盘的另 一面为圆桶状凸起，圆桶底部用于安装避雷模块，圆桶的上部安装GNSS低噪声放大模块， GNSS低噪声放大模块的外边缘与圆桶状凸起的外边缘相齐。安装底盘的材料为铝或铝合金，可通过数控机床加工成形，也可铸造成形，并对其表面作导电化处理，以便与GNSS低噪 声放大模块印刷电路板边缘导电化部分充分接触，共同组成屏蔽腔。本技术的有益效果是能够有效防止有源天线的雷击损坏，免除了避雷器的 使用，节约了系统的成本，简化了工程安装；防雷型GNSS有源天线整体采用模块化、层次化 的结构设计，简化了生产工艺、提高了生产效率、降低了生产成本。附图说明图1是GNSS有源天线实施例的剖面示意图图2是避雷模块实施例的俯视结构示意图图3是避雷模块的电路原理图图4是螺栓固定密封型针式射频连接器的剖面结构示意图其中，1. GNSS无源天线，2. GNSS低噪声放大模块，3.射频电缆，4.避雷模块，5.螺 栓固定密封型射频连接器，6.雷达罩，7.安装底盘，8.雷达罩防水胶圈，401.雷击端，402. 保护端，403.高压电容，404.射频高阻器件，405.射频高阻器件，406.大本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种防雷型ＧＮＳＳ有源天线，其特征是：它由ＧＮＳＳ无源天线（１）、ＧＮＳＳ低噪声放大模块（２）、射频电缆（３）、避雷模块（４）、螺栓固定密封型针式射频连接器（５）依次连接，收纳于由雷达罩（６）、安装底盘（７）和雷达罩防水胶圈（８）组成的密闭壳体内组成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：河北威奥电子科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：13