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1、(10)申请公布号 CN 103344966 A (43)申请公布日 2013.10.09 CN 103344966 A *CN103344966A* (21)申请号 201310257723.5 (22)申请日 2013.06.26 G01S 19/13(2010.01) (71)申请人 上海华测导航技术有限公司 地址 200233 上海市徐汇区桂平路680号35 号楼 2 层 (72)发明人 何伟 王杰俊 宋连凯 (74)专利代理机构 上海智信专利代理有限公司 31002 代理人 王洁 郑暄 (54) 发明名称 高电磁兼容性和高三防性能的 GNSS 接收机 (57) 摘要 本发明公开了一种。
2、高电磁兼容性和高三防性 能的 GNSS 接收机， 主要由双层结构的壳体、 密封 弹性体、 中腔屏蔽体等组成， 所述中腔屏蔽体包括 屏蔽体壳， 所述中腔屏蔽体内设有多个用于设置 易受干扰电气元件的保护区和多个用于设置干 扰源的屏蔽区， 所述保护区与屏蔽区相隔离。该 GNSS 接收机通过采用弧面形双层外壳和密封弹 性体以及可塑性强的塑料中腔屏蔽体壳， 把蓝牙、 GPRS、 GPS、 UHF 等模块放置在不同空间并通过塑 料壳体表面喷涂屏蔽涂料进行了隔离， 降低模块 间的电磁干扰 ； 本发明 GNSS 接收机结构简单、 电 磁兼容性高、 安全可靠， 具有防水、 防尘、 防震的高 三防性能。 (51)。
3、Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 3 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书4页 附图3页 (10)申请公布号 CN 103344966 A CN 103344966 A *CN103344966A* 1/1 页 2 1. 一种高电磁兼容性和高三防性能的 GNSS 接收机， 包括外壳、 设于外壳上的控制器 壳和设于外壳内的电气元件， 其特征在于， 还包括中腔屏蔽体， 所述中腔屏蔽体包括屏蔽体 壳， 该屏蔽体壳上设有多个固定板， 所述外壳内设有多个与固定板配套的固定柱， 每一固定 板通过螺钉固定于相应的固定柱上 ； 所述中腔。
4、屏蔽体内设有多个用于设置易受干扰电气元 件的保护区和多个用于设置干扰源的屏蔽区， 所述保护区与屏蔽区相隔离。 2. 根据权利要求 1 所述的高电磁兼容性和高三防性能的 GNSS 接收机， 其特征在于， 所 述外壳为弧面形双层结构， 该弧面形双层结构包括弧面形的上壳、 下壳以及设于上壳内侧 面和下壳内侧面的一圈内壳。 3. 根据权利要求 2 所述的高电磁兼容性和高三防性能的 GNSS 接收机， 其特征在于， 所 述弧面形双层结构内设有一圈弹性密封圈， 该弹性密封圈设于上下壳之间。 4. 根据权利要求 1 所述的高电磁兼容性和高三防性能的 GNSS 接收机， 其特征在于， 所 述屏蔽体壳为塑料壳。。
5、 5. 根据权利要求 1 所述的高电磁兼容性和高三防性能的 GNSS 接收机， 其特征在于， 所 述中腔屏蔽体的固定板与外壳内的固定柱之间设有防震垫。 6. 根据权利要求 5 所述的高电磁兼容性和高三防性能的 GNSS 接收机， 其特征在于， 所 述固定柱和螺钉之间设有防震垫圈。 7. 根据权利要求 1 所述的高电磁兼容性和高三防性能的 GNSS 接收机， 其特征在于， 所 述中腔屏蔽体与下壳之间还设有多个防震垫和防震垫圈。 8. 根据权利要求 1 所述的高电磁兼容性和高三防性能的 GNSS 接收机， 其特征在于， 所 述保护区包括第一保护区和第二保护区， 所述的第一保护区、 第二保护区内分别。
6、设有所述 电气元件的信号控制及处理类线路板、 射频类线路板 ； 所述的屏蔽区包括第一屏蔽区和第 二屏蔽区， 所述的第一屏蔽区、 第二屏蔽区内分别设有所述电气元件的电源、 I/O 接口。 9. 根据权利要求 8 所述的高电磁兼容性和高三防性能的 GNSS 接收机， 其特征在于， 所 述信号控制及处理类线路板、 射频类线路板上均焊有金属屏蔽罩。 10. 根据权利要求 1 至 9 中任一项所述的高电磁兼容性和高三防性能的 GNSS 接收机， 其特征在于， 所述屏蔽体壳表面上设有屏蔽涂料层。 权 利 要 求 书 CN 103344966 A 2 1/4 页 3 高电磁兼容性和高三防性能的 GNSS 接。
7、收机 技术领域 0001 本发明涉及一种 GNSS 接收机， 尤其涉及一种高电磁兼容性和高三防性能的 GNSS 接收机。 背景技术 0002 GNSS 的全称是全球导航卫星系统 （Global Navigation Satellite System） ， 它是泛指所有的卫星导航系统， 包括全球的、 区域的和增强的， 如美国的 GPS、 俄罗斯的 Glonass、 欧洲的 Galileo、 中国的北斗卫星导航系统， 以及相关的增强系统， 如美国的 WAAS （广域增强系统） 、 欧洲的 EGNOS（欧洲静地导航重叠系统） 和日本的 MSAS（多功能运输卫星 增强系统） 等， 还涵盖在建和以后要建。
8、设的其他卫星导航系统。国际 GNSS 系统是个多系统、 多层面、 多模式的复杂组合系统。 0003 目前国外内公司的接收机的外壳设计均采用单壁设计。对比美国 TRIMBLE 公司 5800 结构设计 ： 其专利号 ： US D471,539S/ 项目 ： GPS RECEIVER。其主体设计为单壁设计加 防水圈。而国内其他公司产品也采用了类似的外壳结构设计方案。此类外壳设计的产品电 磁兼容性解决方案是采取了单壁外壳 + 壳内金属内腔体和电气元件硬连接配合的结构。此 类结构在利用金属腔的屏蔽性来解决电磁兼容问题的同时， 其缺点也是明显的 ：（1） 该类 结构在受到外界冲击时， 易因金属腔体震动而。
9、损坏较脆弱的电气元件或壳体连接部分。 （2） 该类结构将产品的内部各功能模块置于单一屏蔽空间内。 其内部各功能模块间的电磁兼容 性没有得到有效解决。 0004 由于 GPS 接收天线和处理模块、 电台天线和电台模块、 GPRS/CDMA 模块、 蓝牙模块 均涉及射频部分， 虽然工作于不同频段范围， 但是在狭小空间内相互之间亦存在干扰。尤 其是工作在比较恶劣的环境时， 相互干扰就比较严重， 主要表现为卫星信噪比低、 收星数目 少， 电台作用距离近、 时断时续， GPRS/CDMA 和蓝牙不稳定、 经常断线等。 发明内容 0005 本发明的目的在于提供一种高电磁兼容性和高三防性能的 GNSS 接收。
10、机。该 GNSS 接收机通过采用弧面形双层外壳和密封弹性体以及可塑性强的塑料中腔屏蔽体壳， 把蓝 牙、 GPRS、 GPS、 UHF 等模块放置在不同空间并通过塑料壳体表面喷涂屏蔽涂料进行了隔离， 降低模块间的电磁干扰 ； 本发明 GNSS 接收机结构简单、 电磁兼容性高、 安全可靠， 具有防 水、 防尘、 防震的高三防性能。 0006 本发明具体采用如下的技术方案来实现 ： 0007 一种高电磁兼容性和高三防性能的 GNSS 接收机， 包括外壳、 设于外壳上的控制器 壳和设于外壳内的电气元件 ； 所述 GNSS 接收机还包括中腔屏蔽体， 所述中腔屏蔽体包括屏 蔽体壳， 该屏蔽体壳上设有多个固。
11、定板， 所述外壳内设有多个与固定板配套的固定柱， 每一 固定板通过螺钉固定于相应的固定柱上 ； 所述中腔屏蔽体内设有多个用于设置易受干扰电 气元件的保护区和多个用于设置干扰源的屏蔽区， 所述保护区与屏蔽区相隔离。 说 明 书 CN 103344966 A 3 2/4 页 4 0008 进一步的， 所述外壳为弧面形双层结构， 该弧面形双层结构包括弧面形的上壳、 下 壳以及设于上壳内侧面和下壳内侧面的一圈内壳。 0009 进一步的， 所述弧面形双层结构内设有一圈弹性密封圈， 该弹性密封圈设于上下 壳之间。 0010 进一步的， 所述屏蔽体壳表面上设有屏蔽涂料层。 0011 进一步的， 所述屏蔽体壳。
12、为塑料壳。 0012 进一步的， 所述中腔屏蔽体的固定板与外壳内的固定柱之间设有防震垫。 0013 更进一步的， 所述固定柱和螺钉之间设有防震垫圈。 0014 进一步的， 所述中腔屏蔽体与下壳之间还设有多个防震垫和多个与相应防震垫配 套的防震垫圈。 0015 进一步的， 所述保护区包括第一保护区和第二保护区， 所述的第一保护区、 第二保 护区内分别设有所述电气元件的信号控制及处理类线路板、 射频类线路板 ； 所述的屏蔽区 包括第一屏蔽区和第二屏蔽区， 所述的第一屏蔽区、 第二屏蔽区内分别设有所述电气元件 的电源、 I/O 接口。 0016 更进一步的， 所述信号控制及处理类线路板、 射频类线路。
13、板上均焊有金属屏蔽罩。 0017 本发明的高电磁兼容性和高三防性能的 GNSS 接收机主要由壳体、 密封弹性体、 中 腔屏蔽体等组成 ； 壳体包括上壳、 下壳、 控制器壳等围成的外层结构 ； 密封弹性体包括壳体 防水圈、 防震垫圈和防震垫 ； 中腔屏蔽体包括中腔体、 屏蔽罩、 屏蔽板等。 各结构的设计和作 用如下 ： 0018 本发明的壳体设计具有弹性防水密封圈的防水结构和弧面形双层结构 ； 该双层结 构对 GNSS 接收机结构主要起到两点作用 ： 1） 弧面形结构能分散所受冲击力 ； 2） 冲击时发生 弹性变形， 对内部机构缓冲保护。 0019 本发明的密封弹性体设计， 结合壳体和中腔屏蔽体。
14、设计， 目的在于缓冲外界的冲 击力。 在上下壳体间设计了密封圈， 在防水的同时， 起到壳体减震的作用 ； 同样， 在中腔屏蔽 体与下壳之间也采用防震垫圈和防震垫， 确保壳体在受到冲击时， 装有精密电子器件的部 分得到缓冲。 0020 本发明的中腔屏蔽体设计， 使用了塑料作为整体屏蔽壳体的材料， 同时其表面喷 涂屏蔽涂料。而其他接收机通常采用金属进行屏蔽， 厚重且不易扩展。 0021 本发明与现有技术相比具有以下有益效果 ： 0022 本发明的 GNSS 接收机结构应用电磁隔离和屏蔽技术， 对易受干扰的模块和干扰 源在空间上进行合理分布， 相互之间尽量相互远离。用金属屏蔽罩对重点 EMI 进行屏。
15、蔽， 减 少相互串扰。并通过可塑性强的塑料结构设计， 把这些模块放置在不同空间并通过塑料表 面喷涂屏蔽涂料进行了电磁隔离， 大大降低了相互干扰。有效解决将蓝牙、 GPRS、 GPS、 UHF 等不同频率模组集成在同一外壳内的电磁兼容问题。 0023 由于本发明综合使用了各种解决电磁兼容手段， 其屏蔽效果符合要求。 在测试中， 该 GNSS 接收机结构的实际屏蔽效能在 20MHz 20GHz， 同样达到了采用金属材质屏蔽的 110dB 效能。 0024 由于本发明采取了弧面形双层结构和密封弹性体， 使得该 GNSS 接收机产品具有 较高的三防能力， 即防水、 防尘、 防震的三防能力。 说 明 书。
16、 CN 103344966 A 4 3/4 页 5 0025 本发明的GNSS接收机满足IPX67标准 ； 可浸入水下1米， 可漂浮 ； 并能承受2米硬 地跌落。 附图说明 0026 图 1 为本发明 GNSS 接收机整体结构示意图。 0027 图 2 为本发明 GNSS 接收机剖切面结构示意图。 0028 图 3 为本发明防震结构示意图。 0029 图 4 为本发明中腔屏蔽体结构示意图。 具体实施方式 0030 以下结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步说明。 0031 如图1和图2所示的高电磁兼容性和高三防性能的GNSS接收机， 包括外壳1、 设于 外壳上的控制器壳 4 和设于外壳内的电。
17、气元件 ； 所述 GNSS 接收机还包括中腔屏蔽体 3， 所 述中腔屏蔽体包括屏蔽体壳， 该屏蔽体壳上设有多个固定板 5， 所述外壳内设有多个与固定 板配套的固定柱 6， 每一固定板通过螺钉 7 固定于相应的固定柱上 （如图 3 所示） ； 所述中腔 屏蔽体 3（如图 4 所示） 内设有多个用于设置易受干扰电气元件的保护区 8 和多个用于设 置干扰源的屏蔽区 9， 所述保护区 8 与屏蔽区 9 相隔离。 0032 本发明的外壳 1 为弧面形双层结构， 该弧面形双层结构包括弧面形的上壳 10、 下 壳 11 以及设于上壳内侧面和下壳内侧面 2 的一圈内壳 12。所述弧面形双层结构内设有一 圈弹性。
18、密封圈 13， 该弹性密封圈设于上下壳之间。 0033 进一步的， 所述屏蔽体壳为塑料壳， 屏蔽体壳表面上设有屏蔽涂料层。 0034 如图 3 所示的防震结构包括固定板 5、 固定柱 6、 防震垫 14 和防震垫圈 15， 所述中 腔屏蔽体的固定板与外壳内的固定柱之间设有防震垫14。 所述固定柱和螺钉之间设有防震 垫圈 15， 该防震垫圈可以为平垫圈。 0035 进一步的， 所述中腔屏蔽体3与下壳11之间还设有多个防震垫和多个与相应防震 垫配套的防震垫圈。 0036 如图4所示的中腔屏蔽体， 保护区8包括第一保护区和第二保护区， 所述的第一保 护区、 第二保护区内分别设有所述电气元件的信号控制。
19、及处理类线路板、 射频类线路板 ； 屏 蔽区 9 包括第一屏蔽区和第二屏蔽区， 所述的第一屏蔽区、 第二屏蔽区内分别设有所述电 气元件的电源、 I/O 接口。 0037 更进一步的， 所述信号控制及处理类线路板、 射频类线路板上均焊有金属屏蔽罩。 0038 本发明的高电磁兼容性和高三防性能的 GNSS 接收机， 按装使用时， 先将连接线路 板安装于中腔屏蔽体内， 再将防震垫结构安装于中腔屏蔽体内， 然后将中腔屏蔽体固定于 下壳， 之后将控制器壳、 弹性密封圈安装于下壳上， 最后将上壳与下壳配套安装即可。 0039 本发明的高电磁兼容性和高三防性能的 GNSS 接收机， 其壳体设计具有弹性防水 。
20、密封圈的防水结构和弧面形双层结构 ； 该双层结构对 GNSS 接收机结构主要起到两点作用 ： 1） 弧面形结构能分散所受冲击力 ； 2） 冲击时发生弹性变形， 对内部机构缓冲保护。 0040 其密封弹性体设计， 结合壳体和中腔屏蔽体设计， 目的在于缓冲外界的冲击力。 在 上下壳体间设计了密封圈， 在防水的同时， 起到壳体减震的作用 ； 同样， 在中腔屏蔽体与下 说 明 书 CN 103344966 A 5 4/4 页 6 壳之间也采用防震垫圈和防震垫， 确保壳体在受到冲击时， 装有精密电子器件的部分得到 缓冲。 0041 其中腔屏蔽体设计， 使用了塑料作为整体屏蔽壳体的材料， 同时其表面喷涂屏。
21、蔽 涂料。而其他接收机通常采用金属进行屏蔽， 厚重且不易扩展。 0042 本发明的高电磁兼容性和高三防性能的 GNSS 接收机在测试中， 其实际屏蔽效能 在 20MHz 20GHz， 同样达到了采用金属材质屏蔽的 110dB 效能。 0043 由于采取了弧面形双层结构和密封弹性体， 使得该 GNSS 接收机产品具有高的三 防能力， 即防水、 防尘、 防震的三防能力 ； 该 GNSS 接收机满足 IPX67 标准 ； 可浸入水下 1 米， 可漂浮 ； 并能承受 2 米硬地跌落。 说 明 书 CN 103344966 A 6 1/3 页 7 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 103344966 A 7 2/3 页 8 图 3 说 明 书 附 图 CN 103344966 A 8 3/3 页 9 图 4 说 明 书 附 图 CN 103344966 A 9 。