[发明专利]一种适用于野外灾害监测的一体化GNSS接收机

说明书

本发明提供了一种适用于野外灾害监测的一体化GNSS接收机，包括上盖、下盖，下盖上安装PCB电路板，上盖安装在下盖上、并覆盖PCB电路板，上盖上腔安装GNSS天线，PCB电路板顶层集成微处理器模块、电源管理模块、太阳能充电控制模块、GNSS板卡等，PCB电路板底层集成无线通信模块，下盖外安装无线通信模块的天线。本发明精简接收机结构，降低安装和设计成本，提高产品的可靠性和可维护性，同时将GNSS板卡、GNSS天线、无线通信模块以及太阳能充电控制模块设置在不同的屏蔽腔中，提高电磁屏蔽效果。

技术领域

本发明属于卫星接收机射频技术领域，具体涉及一种适用于野外灾害监测的一体化GNSS接收机的电路组成、布局及电磁屏蔽设计。

背景技术

GNSS接收机作为地表位移监测的主要仪器，在地质灾害形变监测领域的份额逐年增加。面对野外灾害监测的多种不利条件，GNSS接收机需要从结构、电气和软件方面进行优化，而电气作为结构和软件的硬核，只有电气设计合理了，其结构和软件的设计才有灵魂支持。现有用于地质灾害形变监测的GNSS接收机大多采用模块化的架构设计，将主要部件太阳能充电控制器模块、4G模块、GNSS接收机通过线缆进行有线连接后放置在电控柜中，并将GNSS天线放置在立杆的最顶部，最终形成具有独立功能的GNSS接收机监测单元。该监测单元具有现场配置灵活、组网方便的特点，但其可靠性低、成本高、功耗大、安装复杂。

发明内容

本发明的目的在于提供一种适用于野外灾害监测的一体化GNSS接收机，采用一体化的设计架构，将分体接收机的各个功能模块用精简的集成电路完成，并优化其电路组成和布局，解决产品的电磁和信号干扰、测试、运输、维修等问题，在满足监测功能和性能要求的前提下，精简了产品结构，降低了产品的功耗和成本，提高了产品的可靠性和可维护性。

为了实现上述目的，本发明提供了一种适用于野外灾害监测的一体化GNSS接收机，包括带有上腔、下腔的上盖和带有上腔的下盖，所述下盖上安装PCB电路板，所述上盖安装在下盖上、并覆盖PCB电路板，所述上盖上腔安装GNSS天线，所述PCB电路板的顶层集成微处理器模块、电源管理模块、太阳能充电控制模块以及GNSS板卡或模块，所述PCB电路板的底层集成无线通信模块，所述PCB电路板顶层或底层空余位置集成存储模块，所述下盖外安装无线通信模块的天线，所述上盖外安装有外壳。

进一步的，所述GNSS天线的PCB板底面设置一圈屏蔽地，与所述上盖上腔密封连接组成屏蔽腔，所述上盖上腔与下腔之间设置上下直通的圆柱形屏蔽室，所述GNSS天线的射频连接头穿过圆柱形屏蔽室后插入PCB电路板的射频座上；所述PCB电路板的底层设置一圈屏蔽地，与所述下盖上腔密封连接组成屏蔽腔；所述PCB电路板的顶层单独设置太阳能充电控制模块屏蔽腔和GNSS板卡或模块屏蔽腔。

进一步的，所述GNSS板卡屏蔽腔包括上盒体和下盒体，上盒体和下盒体组装后安装在PCB电路板上；所述GNSS板卡的射频连接头和连接器从下盒体预留的出孔伸出后连接到PCB电路板的射频座和连接器上。

进一步的，所述PCB电路板、下盒体、上盒体采用螺钉从下向上紧固连接，上盒体螺钉孔不打通；所述PCB电路板的所有开孔位置、射频座和连接器周围均设置屏蔽地。

进一步的，所述PCB电路板上太阳能充电控制模块或GNSS模块外设置一圈屏蔽地并与屏蔽罩密封连接。

进一步的，所述屏蔽罩为铝壳板；所述太阳能充电控制模块对应的PCB电路板底层设置信号测试点。

进一步的，所述屏蔽地采用镀金方式，且所述屏蔽地宽度或直径完全覆盖连接位置。

进一步的，所述PCB电路板顶层设置可插拔的连接端子，连接端子通过线缆与航空连接器相连，所述航空连接器的防护等级为IP68，用于与外部的电池、太阳能板相连；所述下盖通过螺纹连接或对中杆安装在立杆上。