CN213843526U

CN213843526U - 一种天线结构及定位导航装置

Info

Publication number: CN213843526U
Application number: CN202022661079.6U
Authority: CN
Inventors: 刘云锦; 魏培平; 周航; 姜伟业; 姜丽颖; 张龙龙; 郭建; 王雪松; 李振; 刘海龙; 王翀; 曲春凯; 单雪梅; 周子琨
Original assignee: QINGDAO JARI AUTOMATION CO Ltd
Current assignee: QINGDAO JARI AUTOMATION CO Ltd
Priority date: 2020-11-17
Filing date: 2020-11-17
Publication date: 2021-07-30
Anticipated expiration: 2030-11-17

Abstract

本实用新型公开了一种天线结构及定位导航装置，天线结构包括天线罩、上壳、底盖、天线阵列、第一PCB板、第二PCB板；通过隔板将上壳与底盖围成的空间分隔成上腔和下腔，射频模块和第一PCB板位于上腔内，抗干扰模块和第二PCB板位于下腔内，天线阵列位于天线罩与上壳围成的顶腔内；因此，天线阵列、射频模块和抗干扰模块分别固定在顶腔、上腔、下腔内，充分利用整个天线结构的内部空间，布局合理紧凑，有效减小了整个天线结构的体积，减轻了整个天线结构的重量。

Description

一种天线结构及定位导航装置

技术领域

本实用新型属于天线技术领域，具体地说，是涉及一种天线结构及定位导航装置。

背景技术

抗干扰定位导航装置主要针对无人直升机平台进行技术开发和产品研制，无人机干扰设备可以发射定向的大功率射频干扰，切断常规无人机定位导航和无线电通讯，致使无人机无法自主飞行；同时，在民用领域存在许多复杂的民用通信频段，在复杂电磁环境下，多个大功率频段交调产生的谐波很容易对卫星导航产生影响。根据无人机平台的使用特点和需求，无人直升机需要采用具备抗干扰性能的卫星导航***，需求非常迫切。

虽然国内有多型无人机平台，但大多采用了国外商用GNSS接收机作为卫星导航设备，没有使用具有抗干扰的卫星导航产品。其主要原因是目前国内大多数抗干扰卫星导航天线，体积大，重量重，产品的重量对无人机而言成为一个重要的关键指标，限制了抗干扰产品在无人机上的使用。

发明内容

本实用新型提供了一种天线结构，解决了重量大的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案予以实现：

一种天线结构，包括天线罩、上壳、底盖、天线阵列、第一PCB板、第二PCB板；所述上壳罩设在所述底盖上，在所述上壳与所述底盖围成的空间内设置有隔板，所述隔板将所述空间分隔成上腔和下腔；所述第一PCB板位于所述上腔内，且与所述隔板固定；在所述第一PCB板上固定有射频模块；所述第二PCB板位于所述下腔内，且与所述底盖固定；在所述第二PCB板上固定有抗干扰模块；所述天线罩罩设在所述上壳上，与所述上壳围成顶腔，所述天线阵列位于所述顶腔内，且与所述上壳的顶板固定；所述天线阵列与所述射频模块通信，所述射频模块与所述抗干扰模块通信。

进一步的，所述天线罩包括顶盖和四周侧壁；所述四周侧壁的底端面为倒L形的台阶面，所述台阶面包括水平部和竖直部，所述水平部与所述上壳的顶板抵接，所述竖直部与所述上壳的外周壁抵接，且所述竖直部与所述上壳的外周壁通过螺钉固定。

又进一步的，所述上壳的外周壁的底端面与所述底盖的顶端面抵靠，且通过螺钉固定。

更进一步的，所述第二PCB板与底盖之间具有设定距离，在所述底盖上形成有散热凸起，所述散热凸起上涂覆有散热材料，所述散热凸起与所述抗干扰模块接触。

再进一步的，在所述射频模块上罩设有屏蔽壳，在所述屏蔽壳上涂覆有散热材料。

进一步的，在所述上壳的外周壁上形成有多个侧面槽，在所述底盖的底端面上形成有多个底面槽。

又进一步的，所述上壳、底盖、隔板均由导电氧化后的金属材料制成。

更进一步的，所述天线罩由玻璃钢制成。

再进一步的，在所述天线罩上设置有防雷导流条。

基于上述天线结构的设计，本实用新型提出了一种定位导航装置，包括所述的天线结构和接收机；所述天线结构的射频模块与所述接收机的射频模块进行通信。

与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是：本实用新型的天线结构及定位导航装置，通过设计隔板将上壳与底盖围成的空间分隔成上腔和下腔，射频模块和第一PCB板位于上腔内，抗干扰模块和第二PCB板位于下腔内，天线阵列位于天线罩与上壳围成的顶腔内；因此，天线阵列、射频模块和抗干扰模块分别固定在顶腔、上腔、下腔内，充分利用整个天线结构的内部空间，布局合理紧凑，有效减小了整个天线结构的体积，减轻了整个天线结构的重量；而且，射频模块固定在第一PCB板上，第一PCB板与隔板固定，隔板与上壳固定，实现了射频模块与上壳的稳定可靠连接；抗干扰模块固定在第二PCB板上，第二PCB板与底盖固定，实现了抗干扰模块与底盖的稳定可靠连接。

结合附图阅读本实用新型实施方式的详细描述后，本实用新型的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

图1是本实用新型所提出的天线结构的一种实施例的结构示意图；

图2是图1的剖视图；

图3是本实用新型所提出的定位导航装置的一种实施例的结构示意图；

图4是图3的电路结构框图。

附图标记：

1、底盖；1-1、散热凸起；1-2、底面槽；1-3、发射接口；1-4、接收接口；1-5、电源接口；

2、上壳；2-1、顶板；2-2、外周壁；2-3、侧面槽；

3、天线罩；3-1、顶盖；3-2、侧壁；

4、天线阵列；

5、第一PCB板；6、射频模块；

7、第二PCB板；8、抗干扰模块；

9、隔板；10、顶腔；11、上腔；12、下腔；

13、防雷导流条；14、螺钉；15、螺钉；16、螺钉。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下将结合附图和实施例，对本实用新型作进一步详细说明。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖”、“横”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，还需要说明的是，在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“ 相连”、“ 连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实施例的天线结构，主要包括天线罩3、上壳2、底盖1、天线阵列4、第一PCB板5、第二PCB板7等，参见图1至图4所示。

上壳2罩设在底盖1上，在上壳2与底盖1围成的空间内设置有隔板9，隔板9将所述空间分隔成上腔11和下腔12。隔板9通过螺钉与上壳2固定。

第一PCB板5位于上腔11内，且第一PCB板5通过螺钉16与隔板9固定；在第一PCB板上5固定有射频模块6及其他***电路。

第二PCB板7位于下腔12内，且第二PCB板7通过螺钉与底盖1固定；在第二PCB板7上固定有抗干扰模块8及其他***电路。

天线罩3罩设在上壳2上，天线罩3与上壳2围成顶腔10，天线阵列4位于顶腔10内，且天线阵列4与上壳2的顶板2-1固定。

天线阵列4与射频模块6通过线路连接通信，射频模块6与抗干扰模块8通过线路连接通信。

在底盖1上设置有发射接口1-3、接收接口1-4、电源接口1-5。射频模块6通过线路分别与发射接口1-3、接收接口1-4连接，实现信号的传输。电源接口1-5用于与外接电源连接。

天线阵列包括4个B3频点圆极化天线，输出4路B3信号，射频模块接收4路B3射频信号，并对4路B3射频信号进行低噪声放大、模拟下变频、带通滤波后传输给抗干扰模块，抗干扰模块对B3射频信号进行抗干扰处理后输出无干扰的中频信号至射频模块，最终由射频模块将无干扰的B3射频信号进行上变频后与1路GLO/GPS/S信号进行合路，输出1路射频信号至接收机。

本实施例的天线结构，通过设计隔板9将上壳2与底盖1围成的空间分隔成上腔11和下腔12，射频模块6和第一PCB板5位于上腔11内，抗干扰模块8和第二PCB板7位于下腔12内，天线阵列4位于天线罩3与上壳2围成的顶腔10内；因此，天线阵列4、射频模块6和抗干扰模块8分别固定在顶腔10、上腔11、下腔12内，充分利用整个天线结构的内部空间，布局合理紧凑，有效减小了整个天线结构的体积，减轻了整个天线结构的重量；而且，射频模块6固定在第一PCB板5上，第一PCB板5与隔板9固定，隔板9与上壳2固定，实现了射频模块6与上壳2的稳定可靠连接；抗干扰模块8固定在第二PCB板7上，第二PCB板7与底盖1固定，实现了抗干扰模块8与底盖1的稳定可靠连接。

本实施例的天线结构，进行模块化设计，并将不同的功能模块分层安装，优化了天线结构的内部空间，降低了各模块之间的电磁干扰；在满足电磁兼容条件下将PCB板紧凑设计，达到体积小、重量轻的目的。

天线罩3包括顶盖3-1和四周侧壁3-2，顶盖3-1与四周侧壁3-2的顶端面固定；上壳2包括顶板2-1和外周壁2-2，顶板2-1与外周壁2-2的顶端面固定。天线罩3的四周侧壁3-2的底端面为台阶面，台阶面为倒L形，台阶面包括水平部和竖直部，水平部与竖直部连接，形成倒L形的台阶面，台阶面的水平部与上壳2的顶板2-1抵接，台阶面的竖直部与上壳2的外周壁2-2抵接，且竖直部与上壳2的外周壁2-2通过螺钉14固定。通过设计台阶面与上壳2抵接，实现了天线罩3与上壳2安装时的止挡限位，便于天线罩3与上壳2的安装；而且竖直部与上壳2的外周壁2-2通过螺钉14固定，既实现了天线罩3与上壳2的稳定连接，又便于拆装。

上壳2的外周壁2-2的底端面与底盖1的顶端面抵靠，且外周壁2-2与底盖1通过螺钉15固定，即实现了上壳2与底盖1的稳定可靠连接，又便于拆装。

隔板9与上壳2的顶板2-1平行，在隔板9的两端分别设置有弹性件，隔板9通过弹性件与上壳2的内周壁弹性抵接，隔板9通过螺钉与上壳2的顶板2-1固定，从而实现隔板9与上壳2的稳定可靠连接。

第二PCB板7与底盖1之间具有设定距离，在底盖1上形成有散热凸起1-1，散热凸起1-1上涂覆有散热材料，散热凸起1-1与抗干扰模块8接触，用于及时散掉抗干扰模块8产生的热量。为了便于第二PCB板7上的其他发热器件散热，散热凸起1-1设置有多个，且高度不完全相同，各发热器件分别与适配的散热凸起接触，满足第二PCB板上所有发热器件的散热。第二PCB板7与隔板9之间也具有一定距离，避免与隔板9直接接触。

第一PCB板5与隔板9之间具有一定距离，第一PCB板5与上壳2的顶板2-1之间也具有一定距离；在射频模块6上罩设有屏蔽壳，用于电磁屏蔽；在屏蔽壳上涂覆有散热材料，以便于射频模块6散热。

为了进一步减轻重量，在上壳2的外周壁2-2上形成有多个侧面槽2-3，在底盖1的底端面上形成有多个底面槽1-2，从而实现在满足强度要求的前提下降低上壳2、底盖1的重量。

为了防止电磁干扰，上壳2、底盖1、隔板9均由电磁屏蔽材料制成。在本实施例中，上壳2、底盖1、隔板9均由导电氧化后的金属材料制成，不仅实现电磁屏蔽功能，而且质量轻，性能稳定。例如，金属材料可选用镁合金，镁合金导电氧化后，制成上壳2、底盖1、隔板9。

在本实施例中，天线罩3由玻璃钢制成，强度大，质量轻，可以有效保护天线阵列4。

在本实施例中，在天线罩1上设置有防雷导流条13，防止雷击损毁天线。

基于上述天线结构的设计，本实施例还提出了一种定位导航装置，包括所述的天线结构和接收机，天线结构的射频模块6与接收机的射频模块连接通信。

接收机包括RNSS射频模块、RDSS射频模块、基带处理模块、导航处理模块；RNSS射频模块、RDSS射频模块分别与基带处理模块连接，基带处理模块与导航处理模块连接。

接收机的RNSS射频模块、RDSS射频模块分别连接天线结构的发射接口1-3、接收接口1-4，实现与天线结构的射频模块6的通信。

天线结构的射频模块6也包括RNSS射频模块、RDSS射频模块。天线结构的RNSS射频模块通过发射接口1-3连接接收机的RNSS射频模块，天线结构的RDSS射频模块通过接收接口1-4连接接收机的RDSS射频模块。

通过在定位导航装置中设计所述的天线结构，既实现了抗干扰功能，而且减小了整个定位导航装置的体积，减轻了整个定位导航装置的重量。

本实施例的定位导航装置，体积小、重量轻，能够在干扰环境（宽带调制、白噪声、扫频、脉冲、窄带等压制式干扰和欺骗式干扰）下，有效接收BDII（B3频点）、S、GPS、GLONASS卫星导航***信号进行定位导航，同时具有RDSS短报文通信功能，实现通信链路传输。

本实施例的定位导航装置，体积小、重量轻、抗干扰性能优越，动态性能指标和环境适应性完全满足无人机平台使用要求；能够满足无人机平台搭载重量、体积要求，适应无人机复杂电磁环境下的抗干扰要求，使用量大，具有很好的应用前景和市场竞争力。

当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种天线结构，其特征在于：包括天线罩、上壳、底盖、天线阵列、第一PCB板、第二PCB板；

所述上壳罩设在所述底盖上，在所述上壳与所述底盖围成的空间内设置有隔板，所述隔板将所述空间分隔成上腔和下腔；

所述第一PCB板位于所述上腔内，且与所述隔板固定；在所述第一PCB板上固定有射频模块；

所述第二PCB板位于所述下腔内，且与所述底盖固定；在所述第二PCB板上固定有抗干扰模块；

所述天线罩罩设在所述上壳上，与所述上壳围成顶腔，所述天线阵列位于所述顶腔内，且与所述上壳的顶板固定；

所述天线阵列与所述射频模块通信，所述射频模块与所述抗干扰模块通信。

2.根据权利要求1所述的天线结构，其特征在于：所述天线罩包括顶盖和四周侧壁；所述四周侧壁的底端面为倒L形的台阶面，所述台阶面包括水平部和竖直部，所述水平部与所述上壳的顶板抵接，所述竖直部与所述上壳的外周壁抵接，且所述竖直部与所述上壳的外周壁通过螺钉固定。

3.根据权利要求1所述的天线结构，其特征在于：所述上壳的外周壁的底端面与所述底盖的顶端面抵靠，且通过螺钉固定。

4.根据权利要求1所述的天线结构，其特征在于：所述第二PCB板与底盖之间具有设定距离，在所述底盖上形成有散热凸起，所述散热凸起上涂覆有散热材料，所述散热凸起与所述抗干扰模块接触。

5.根据权利要求1所述的天线结构，其特征在于：在所述射频模块上罩设有屏蔽壳，在所述屏蔽壳上涂覆有散热材料。

6.根据权利要求1所述的天线结构，其特征在于：在所述上壳的外周壁上形成有多个侧面槽，在所述底盖的底端面上形成有多个底面槽。

7.根据权利要求1所述的天线结构，其特征在于：所述上壳、底盖、隔板均由导电氧化后的金属材料制成。

8.根据权利要求1所述的天线结构，其特征在于：所述天线罩由玻璃钢制成。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的天线结构，其特征在于：在所述天线罩上设置有防雷导流条。

10.一种定位导航装置，其特征在于：包括如权利要求1至9中任一项所述的天线结构和接收机；所述天线结构的射频模块与所述接收机的射频模块进行通信。