CN201256179Y

CN201256179Y - Gps主动式天线装置

Info

Publication number: CN201256179Y
Application number: CNU2008201512238U
Authority: CN
Inventors: 杨志达
Original assignee: SHANGHAI ANGANG COMMUNICATION ELECTRONIC CO Ltd
Current assignee: SHANGHAI ANGANG COMMUNICATION ELECTRONIC CO Ltd
Priority date: 2008-07-25
Filing date: 2008-07-25
Publication date: 2009-06-10
Anticipated expiration: 2018-07-25

Abstract

本实用新型公开了一种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。

Description

GPS主动式天线装置

技术领域

本实用新型涉及一种天线，特别涉及一种GPS主动式天线装置。

背景技术

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13x13cm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。

实用新型内容

本实用新型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。

本实用新型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。

本实用新型的积极进步效果在于：

1.本实用新型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，本实用新型体积小，性能良好，普遍适用于现有具GPS功能的消费类电子产品。

3.本实用新型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，并且本实用新型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.本实用新型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为本实用新型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为本实用新型另一实施例的结构示意图。

图4为本实用新型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实用新型。

实施例1

如图1、图2所示，本实用新型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1、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1、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1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，本实用新型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，本实用新型体积小，性能良好，普遍适用于现有具GPS功能的消费类电子产品。螺旋天线由导线围绕圆柱形或长方形介质制成，同样的线长度与线形天线相比尺寸很小，且螺旋天线为全向性天线，方向性良好。本实用新型正是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，并且本实用新型开发了外置式天线扩展单元的方式，其可扩展系统地面积，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。本实用新型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。

虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改。因此，本实用新型的保护范围由所附权利要求书限定。

Claims

1、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。

2、如权利要求1所述的GPS主动式天线装置，其特征在于，该天线扩展单元的一端与该印刷电路板的连接方式为焊接、压着或者粘着。

3、如权利要求1所述的GPS主动式天线装置，其特征在于，该天线扩展单元与该印刷电路板一体成型，作为该印刷电路板的一延伸部分。

4、如权利要求1所述的GPS主动式天线装置，其特征在于，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。

5、如权利要求1所述的GPS主动式天线装置，其特征在于，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。

6、如权利要求1所述的GPS主动式天线装置，其特征在于，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。

7、如权利要求1所述的GPS主动式天线装置，其特征在于，该射频线缆与射频连接器焊接。

8、如以上任一权利要求所述的GPS主动式天线装置，其特征在于，该屏蔽外壳覆盖该放大滤波电路。