一种满足机载电磁兼容要求的双模北斗三代导航天线的制作方法

1.本发明属于天线领域，尤其涉及一种满足机载电磁兼容要求的双模北斗三代导航天线。


背景技术：

2.随着北斗三代的全球组网，北斗导航卫星系统将在全球得到应用，不管在军用领域还是在民用领域与大数据的融合将使得北斗导航得以快速发展，北斗导航终端与其他通信系统将同时存在，北斗终端特色为全天候全球具备短报文的功能，可将终端的信息转发到其他系统。北斗终端将待转发的信息打包通过北斗短报文形式发出，北斗三代天线将信号放大到一定功率才可实现与卫星通信，为提高效率北斗天线功放设计为ab类放大器，在发射时会产生杂散及谐波，为保证其他通信系统的正常工作，北斗三代天线辐射出的杂散及谐波信号越小越好；北斗导航系统中通过b1频点获取位置时间信息，北斗三代卫星导航系统采用boc调制，工作频率为1575.42mhz, 33mhz带宽，与发射频点1615mhz工作频带间额缩小，导致电磁兼容问题更为凸显。


技术实现要素：

3.一种满足机载电磁兼容要求的双模北斗三代导航天线，包括接收链路、发射链路以及电源控制单元，接收链路包括射频开关u15，射频开关u15的管脚rf1通过电容c51连接限幅器u19的输入端，所述限幅器u19输出端与电容c70、电容c71以及电感l13串联，所述电感l13另一端连接低噪声放大器u16的rfin端，所述低噪声放大器u16的rfout/vdd通过电容c72、电容c73串联连接声表滤波器u20的输入端，所述声表滤波器u20的out端口通过电容c74连接到bl_1的链路上；所述发射链路包括温度补偿器u38，所述温度补偿器u38输出端通过电容c191连接放大器u35，所述放大器u35通过电容以及π型衰减连接到声表滤波器u36，所述声表滤波器u36输出端通过电容c194连接n沟通型mos管u39的栅极，所述mos管u39漏极通过电容连接到ldmos管的栅极，所述ldmos管的漏极通过电容连接到隔离器u32；所述电源控制单元包括运算放大器u43，所述运算放大器u43输出端分别连接mos管d6的栅极、三极管u42的基极，所述三极管u42的发射极连接到三极管d1的基极，所述三极管d1与mos管d7采用共集方式连接。
4.本发明技术方案的进一步改进在于：所述射频开关u15的rfc管脚连接电容c68，所述射频开关u15的两个控制引脚分别电连接到vcc和vcc-en两个电源，射频开关u15的管脚rf2电联到电容c163的一端。
5.本发明技术方案的进一步改进在于：所述电容c163的另一端电联到r20功率电阻一端，所述功率电阻r20的另一端电联到地端。
6.本发明技术方案的进一步改进在于：所述限幅器u19的输出端通过电感l24接地，所述电容c71与电感l13两端共同连接电容c83接地。
7.本发明技术方案的进一步改进在于：所述温度补偿器u38型号为stc0603n9，所述
放大器u35型号为yga602020，所述声表滤波器u36型号为sf9074，所述mos管u39型号为mw6s004nt1，所述ldmos管型号为mw1602，所述隔离器u32型号为shi3018l-4。
8.本发明技术方案的进一步改进在于：所述运算放大器u43的 in端通过分压实现vcc_in的电压采样，所述运算放大器u43-in端接相对稳定电源vcc-5v，所述运算放大器u43的v 端接vcc-5v，所述运算放大器u43的v-端接地。
9.由于采用了上述技术方案，本发明取得的技术进步是：链路采用射频开关实现发射瞬间接收链路的工作状态切换功能，从而实现发射瞬间天线的空间信号除工作频率外无新增杂散及谐波的功能,接收链路的限幅器在介质滤波器与低噪声放大管之间，实现低噪放的抗烧毁保护及电磁兼容,通过三极管，二极管以及mos管组合实现电源控制，提高产品性价比。
附图说明
10.图1为本发明天线的剖视图；图2是发射链路前部分原理图；图3是发射链路前部分原理图；图4是接收链路原理图；图5是电源控制单元原理图。
具体实施方式
11.如图1所示，北斗三代天线为一体机配套天线，主要包括射频模块，无源天线及结构构成，天线罩采用玻璃钢材质，提高天线的机械强度，北斗三代天线所涉及结构采用硬铝5a06进行加工制造，无源天线采用复合介质作为基材，通过层叠形式实现多频点，天线采用mcx形式的射频同轴连接器与有源模块实现电气连接；有源模块采用两层腔设计，一面为接收链路，其他一面为发射链路及电源处理单元，腔体滤波器单独分腔设计，为减少高次谐波的抑制，滤波器与印制板间间距为0.1mm，紧凑设计，其中有源模块包括发射链路、接收链路以及电源控制单元。
12.如图2所示发射链路发射链路电路设计为l_in通过耦合电容c188及π型衰减电联到型号为stc0603n9的温度补偿器u38的输入端，其输出端通过耦合电容，电联到型号为yga602020的放大器u35的输入端，输出端通过线绕电感l28及滤波电容组电联到功放的电源5v-l,其中滤波电容组分别为电容c166、c164和c160并联接地，同时输出端通过耦合电容c185及电阻r70,r66,r68组成的π型衰减电联到c186耦合电容的一端，另一端电联到型号为sf9074声表滤波器u36的输入端，声表滤波器u36的其他引脚接地，声表滤波器u36的输出端通过耦合电容c187及c194电联到n沟通的mos管u39的栅极,其中u39型号为mw6s004nt1，栅极电压通过串联r75电阻及l29电感，及并联滤波电容c195和c196，串联电阻r86电联到功放电源5v-l,电阻r86通过并联电阻r85和电阻r84实现分压，为mos管u39提供静态工作点，mos管u39漏极通过1/4波长线及并联电容c157和c161电联到空心电感l27的一端，空心电感l27另一端并联滤波电容c203和c204,电联到28v电源网络，同时mos管u39的漏极通过耦合电容c167和c168并联电阻r63和电容c169电联到型号为mw1602的高功率射频ldmos管d3的栅极，该栅极并联电容c179、c180以及c181，其ldmos管d3栅压通过功放电源5v-l通过电阻r81，电
阻r82，电阻r83及二极管d6提供合适的栅压，通过并联电容c155及电容c156，串联线绕电感l26及电阻r64电联到ldmos管d3的栅极，ldmos管d3漏极通过并联电容c183c184实现ldmos管d3的匹配，同时漏极通过耦合电容c170及c171电联到型号为shi3018l-4的隔离器u32,通过耦合电容经l_out端口输出信号。
13.如图3所示接收链路前端电路设计部分，b1无源天线通过mcx射频连接器电气互联到电容c68，电容c68另一端电联到射频开关u15的rfc管脚，射频开关u15的两个控制引脚分别电连接到vcc和vcc-en两个电源，管脚rf2电联到电容c163的一端，电容c163的另一端电联到功率电阻r20一端，功率电阻r20的另一端电联到地端，射频开关u15的管脚rf1通过耦合电容c51电连接到限幅器u19的输入端，限幅器u19的输出端通过电感l24电联到地端，同时限幅器u19输出端电连接到耦合电容c70一端，耦合电容c70的另一端通过电容c71电联到电感l13的一端，同时电容c71与电感l13的连接端需通过电容c83电联到地端，电感l13的另一端电连接到低噪声放大器u16的rfin端口，低噪声放大器u16的rfout/vdd再通过耦合电容c72和c73电连接到声表滤波器u20的in端口，声表滤波器u20的out端口通过电容c74连接到bl_1的链路。
14.如图4所示电源控制单元设计，其实现方式为电源处理单元通过dc/dc实现稳压电源vcc-5v，通过串联电阻r56，电阻r55，并联电阻r53,电阻r51电联到运算放大器u43的-in端口，通过串联电阻r61，并联电阻r63、电阻r66电联到运算放大器u43的 in端口，运算放大器u43的v-端接地，v 端接通过滤波电容c149以及电容c150电联到稳压电源vcc-5v网络，其运算放大器u43输出端口设计上拉电阻r59，电联到pmos管d6的栅极，d6源极电联到稳压电源 vcc-5v网络，d6漏极并联滤波电容c147及c148电联到vcc-5v电源网络，同时运算放大器u43的输出端通过串联电阻r54及并联电阻r60电联三极管u42的基极，三极管u42的发射极接地，集电极通过串联电阻r58电联到稳压电源vcc-5v，集电极输出电联到三级管d1的基极，三极管d1的基极与发射极串联二极管d6,三极管d1的集电极直接电联到稳压电源vcc-5v，三极管d1发射极端电联到pmos管d7的栅极，pmos管d7的源极电联到稳压电源vcc-5v,pmos管d7的漏极输出端电联到vcc-en电压网络。