多频段高精度GNSS天线结构设计

　　这款多频段高精度GNSS天线的结构设计，首先要兼顾户外严苛工况下的防护需求与信号接收性能，在做结构方案时，最先敲定的是带安装耳的一体化壳体方案，避免分体式壳体拼接带来的密封隐患。壳体主体采用近似方形的圆角过渡造型，边角做R3以上的圆弧处理，既可以降低户外使用时的风阻，也能避免尖锐边角在安装、运维过程中造成磕碰损伤，同时圆角结构在注塑成型时能减少应力集中，提升壳体的抗冲击性能，在-40℃到85℃的工作温域内不会因为温度形变出现壳体开裂的问题。顶部的安装耳做了三角形加强筋结构，安装孔内嵌金属衬套，避免长期户外使用时塑料安装孔受震动出现滑牙、开裂问题，安装孔的中心距按照行业通用的GNSS天线安装规范设定，适配现有大部分测绘、自动驾驶、精准农业设备的安装支架，不需要额外做转接件就能直接固定，安装时M4规格的螺丝穿过衬套锁紧即可，锁紧扭矩控制在1.2N·m到1.5N·m之间，既能保证固定牢靠，也不会压裂塑料壳体。

　　侧面出线位置做了防水格兰头结构的一体化设计，线缆从壳体侧方垂直引出，出线方向和安装面平行，避免顶部出线时雨水顺着线缆渗入壳体内部，线缆采用耐候性的TPU外被，耐紫外线、耐油污，在户外长期暴晒不会出现外皮开裂的问题，线缆和壳体的结合位置做了二次注塑密封，防护等级可以达到IP67，完全满足户外露天安装的防雨、防尘要求。正面的标识区域做了下沉式凹槽设计，品牌标识采用模内注塑的方式固定，不会因为长期户外使用出现标识脱落、磨损的问题，凹槽深度0.3mm，既可以保护标识层，也不会因为凹槽过深积灰积水影响外观。

　　内部结构设计上，天线陶瓷片的安装位置距离壳体上盖内表面预留1mm的间隙，避免壳体注塑形变挤压陶瓷片造成频偏，陶瓷片下方的馈电网络板采用四个定位柱热熔固定，避免车辆、无人机等搭载平台的震动造成电路板移位，影响信号接收相位中心的稳定性。整个壳体的壁厚控制在2.5mm，均匀一致，没有厚薄突变的位置，注塑成型时不会出现缩痕、气泡等外观缺陷，壳体内部的筋条厚度控制在1.2mm，既可以提升壳体整体刚性，也不会因为筋条过厚在成型时出现表面缩印。

　　在实际应用场景中，这款天线可以适配自动驾驶车辆的高精度定位、测绘无人机的航测定位、精准农业农机的自动驾驶导航、工程机械的施工作业定位等场景，多频段的设计可以同时接收多个卫星导航系统的信号，在城市峡谷、树荫遮挡等弱信号场景下也能保持稳定的定位精度，结构设计上充分考虑了不同搭载平台的震动、温度、防护需求，不需要额外做防护改造就能直接安装使用。做三维建模的时候，要重点注意安装耳衬套的同轴度、出线位置的密封槽尺寸、内部陶瓷片的安装定位尺寸，这些尺寸如果出现偏差，要么会导致安装不匹配，要么会影响密封性能或者信号接收性能，建模时所有配合位置的公差按照IT12级设定，安装孔、密封槽等关键位置公差收紧到IT10级，保证加工出来的零件装配顺畅，性能达标。壳体的分模线设置在侧面中间位置，分模面做0.5°的脱模斜度，既方便注塑脱模，也能让分模线的位置尽量隐蔽，不会影响外观质感，安装耳的位置因为有加强筋，脱模斜度设置为1°，避免顶出时出现筋位拉伤的问题。