一种船舶北斗导航天通卫星电话终端外壳结构的设计

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　　摘  要：本设计的目的在于提供一种能实现天通接收和发射天线与北斗/GPS天线一同安装，且整体布局合格，体积小的北斗导航天通卫星电话终端。该设计由壳体和盖体组成，壳体内凸设有四安装块，四安装块沿壳体的周向间隔环绕排列，安装块呈顶面为开口的中空结构，壳体位于四安装块所围成的空间范围内具有用于电源安装的电源安装结构和用于线路板插入安装的插装结构，且壳体的内支撑柱上拆装有印刷电路板，印刷电路板上拆装有向上延伸的、两端呈开口状的中空安装柱，上述中空安装板的顶面具有其尺寸大于安装柱外径的方形安装块，该设计稳定安全，实用性强，稳定性高。
　　关键词：船舶定位;北斗/GPS双模定位模块;新型结构
　　中图分类号：F326.4 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2020）10-0033-03
　　Abstract： The purpose of this design is to provide a small satellite phone terminal which can realize the installation of Tiantong receiving and transmitting antenna and Beidou/GPS antenna， and the overall layout is qualified. The design is composed of a shell and a cover body， the shell is protruding with four mounting blocks， the four mounting blocks are arranged at intervals along the circumferential direction of the shell， and the installation block is a hollow structure with an opening on the top surface. The shell is located in the space surrounded by the four mounting blocks with a power installation structure for power installation and a plug-in structure for circuit board insertion and installation， and the inner support column of the shell is disassembled with a printed circuit board. A hollow installation column extending upward and with open ends at both ends is disassembled on the printed circuit board， and the top surface of the hollow installation plate has a square installation block whose size is larger than the outer diameter of the installation column， and the design is stable， safe， practical and stable.
　　Keywords： ship positioning; Beidou/GPS dual-mode positioning module; new structure
　　引言
　　海洋经济活动是沿海地区普遍的收入来源。在海洋经济的各项活动中，遇到的一个重大问题是安全与救生问题。在海洋经济活动中可能会发生触礁、大风暴、巨浪、海盗、外国军警船的威胁、海洋生物威胁、平台/船碰撞、失去动力等具有毁灭性的事故，严重威胁人命安全，威胁海洋经济活动[1]。如无法解决海上遇险救援报警问题和降低人员伤亡数量的问题，将直接影响海洋经济的发展。为此，现在船舶上均配设有带天线的电话终端，利用此电话终端进行求救，但此电话终端采用的天线是双频天线，在偏僻地方时信号稍弱。随着科技的进步，天通卫星通信的诞生，人们将天通卫星通信技术应用在海上通信领域中，天通通信模块使信号稳定，使郊区、偏远地区都有稳定的信号，配合北斗/GPS双模定位模块可对船舶的位置信息准确地发送给救援部队[2]，实现精准救援。随着天通卫星通信的技术推广，福建省飞通通讯科技股份有限公司（以下简称飞通公司）受农业部渔业渔政管理局委托，和中国电信卫通公司主导起草了《渔业船舶天通卫星船载终端技术规范（试行）》，同时，飞通公司也相应地将成熟的天通卫星通信系统转用至渔业船舶的电话终端，但是因受天通天线尺寸外形的受限，现有的渔业船舶的电话终端的壳体无法实现安装。为此，飞通公司进行了深入的研究，设计出了一种同时搭载天通接收和发射天线与北斗/GPS天線的新型外壳结构，满足了终端集成的需要，并且整体布局紧凑合理，不会造成内部线路杂乱，具有很强的实用性。
　　1 北斗导航天通卫星电话终端总体结构设计
　　本设计的目的在于提供一种能实现天通接收和发射天线与北斗/GPS天线一同安装，其总体结构设计如图1所示。
　　上述盖体的高度高于上述壳体的高度，上述盖体的外径呈由下至上渐缩设置，上述壳体的上端端面具有向外延伸的叠放环，上述叠放环上下凹有闭环形凹槽，上述盖体的下底面凸设有嵌放于闭环形凹槽内的嵌入环和套设于叠放环外的套装环，上述叠放环的外侧壁向外凸设有若干个沿叠放环的周向方向间隔环绕分布的锁紧块，上述套装环位于各锁紧块处相应凹设有供锁紧块嵌入的容置凹槽，上述容置凹槽上凸设有供螺丝伸入于内螺装的螺丝安装柱，上述锁紧块上开设有供螺丝由下而上穿过安装的螺丝安装孔。本设计省略盖体的结构如图2。 　　 2 北斗导航天通卫星电话终端各部分结构设计和实施方案
　　采用本文设计的新型结构和技术方案的北斗导航天通卫星电话终端安装时，利用碗形结构使整个壳体内部形成有中空空间，并配合四安装块可将电话终端的单个部件（如卫星通信模块、导航模块等）对应放置于内安装，电源单独放置于电源安装结构内，线路板插入插装结构内，使电话终端的多个部件呈单独独立设置，避免了随意放置造成线路打结的问题和安装不牢固而影响电连接稳定性的问题，且底面的取装口方便电话终端的存储卡的取下，无需将外壳拆开，使用方便，并利用印刷电路板和中空安装柱可将天通天线（即天通发射天线和接收天线）对应印刷在印刷电路板和中空安装柱上，再将北斗/GPS天线安装在方形安装块上，实现天通天线和北斗/GPS天线的共同安装，使电话终端能实现四个频段通信，且整体布局紧凑合理，不会造成内部线路杂乱，并使整体体积不会粗广。其内部结构如图3所示。
　　2.1 壳体各部分设计
　　北斗导航天通卫星电话终端，具有外壳，上述外壳由其底面封闭、顶面开口呈碗形的壳体和盖设在壳体开口上、其顶面封闭底面开口呈碗形的盖体组成，上述壳体与上述盖体拆卸配合，上述壳体内凸设有四安装块，四安装块沿壳体的周向间隔环绕排列，上述安装块呈顶面为开口的中空结构，上述壳体位于四安装块所围成的空间范围内具有用于电源安装的电源安装结构和用于线路板插入安装的插装结构，且上述壳体的底面位于此插装结构处开设有与壳体相通的取装口，上述壳体内拆装有处于壳体上端端口处的支撑平板，上述支撑平板的上方设有支撑柱，上述支撑柱上拆装有印刷电路板，上述印刷电路板上拆装有向上延伸的、两端呈开口状的中空安装柱，上述中空安装板的顶面具有其尺寸大于安装柱外径的方形安装块，上述方形安装块呈其顶面为开口的中空块体，上述方形安装块的底面开设有与中空安装柱相通的出线孔。
　　壳体的内底面中心部位处凸设有向上延伸的中空隔离柱，上述壳体的下底面对应于中空隔离柱处开设有与中空隔离柱相贯通的安装通孔，上述中空隔离柱的顶面开设有线孔，上述中空隔离柱的内顶面向上凹设有与线孔相通的定位凹陷，上述中空隔离柱、安装通孔和定位凹陷构成所述的电源安装结构。壳体的内底面位于中空隔离柱外和其一安装块之间的部位处向上凸设有两块相对间隔设置的立柱，两立柱相对的对立面上凹设有沿立柱的上下方向延伸的凹槽，此凹槽的上端端部通至立柱的顶面外，且立柱的宽度呈由下至上渐缩设置，两立柱构成所述的插装结构。安装块为条状方形结构，四安装块围成一正方形空间，上述壳体的内底面位于两安装块之间的部位处向上延伸有具有内螺纹的螺纹柱，上述螺纹柱的高度高于上述安装块的高度上述安装块长度方向的两侧壁顶面均下凹有凹陷口。上述连接柱的上端端部嵌设于上安装孔内，上述连接柱与上述螺纹柱通过螺丝锁固在一起。壳体的省略外壳结构和中空安装柱图示见图4、图5。
　　2.2 具体实施方案
　　本设计的北斗导航天通卫星电话终端结构在文章图1-5已经基本介绍，具有外壳，外壳由其底面为封闭、顶面为开口呈碗形的壳体1和盖设在壳体1开口上、其顶面為封闭底面为开口呈碗形的盖体2组成，壳体1与盖体2拆卸配合，螺丝安装柱与锁紧块相叠配合，锁紧块112上开设有供螺丝由下而上穿过安装的螺丝安装孔113，螺丝安装孔113与螺丝安装柱相对位，螺丝由下至上依次穿过螺丝安装孔至螺丝安装柱内，并与螺丝安装柱锁固连接，实现盖体2与壳体1的锁固配合;并利用嵌入环、套装环与叠入环的配合使整个外壳较为密闭配合，不易从盖体与壳体的结合处进水。所述的壳体1内凸设有四安装块12，安装块12为条状方形结构，四安装块12围成一正方形空间，四安装块12沿壳体1的周向间隔环绕排列，安装块12呈顶面为开口的中空结构，利用四安装块12可将电话终端中通讯系统的大部件（如导航模块、天通模块）独立对应一一对应在安装块12的空间内，避免各器件的随意放置而造成接线打结和电接触不良的问题。安装时，支撑平板3将壳体1内的其它电部件隐藏起来，不会显露在外，并避免壳体内各电部件上下窜动，再配合印刷电路和中空安装柱6能将天通接收和发射天线印刷上，实现天通天线的安装，最后和方形安装块能将北斗/GPS天线安装其上，并使北斗/GPS天线的连接导线经出线孔和中空安装柱穿出与印刷电路板5电连接，使天线和北斗/GPS天线的接线均隐藏起来。本实用新型的北斗导航天通卫星电话终端，经过设计和更改使北斗/GPS天线和天通天线能与原有电话终端的通讯系统共同安装在一起，使电话终端实现北斗导航和天通通信应用在渔船的电话终端上，具有四个频段通信，对于渔船用电话终端是一个新突破。
　　3 结束语
　　本文针对现有渔业船舶通信的不足，设计了一个新型结构。与现有技术相比，其具有如下有益效果：（1）能实现电话终端的单个部件（如卫星通信模块、导航模块等）对应独立在一个空间内放置安装，电源单独放置于壳体外，与其它电部件分离安装，方便各线路的放置和连接，避免了随意放置造成线路打结的问题和安装不牢固而影响电连接稳定性的问题，并易于电源的更换;（2）插装结构13和取装口131的配合，一方面使电路板的放置不占据空间，线路板插入插装结构内，另一方面，存储卡经取装口能直接插拔，无需打开整个外壳，使用方便;（3）通过印刷电路板和中空安装柱可将天通天线100（即天通发射天线和接收天线）对应印刷在印刷电路板和中空安装柱上，符合天通天线的尺寸和形状，再将北斗/GPS天线200安装在方形安装块61上，实现天通天线和北斗/GPS天线的共同安装，使电话终端能实现四个频道通信;（4）整体布局紧凑合理，不会造成内部线路杂乱，且壳体和盖体的形状设计使整体体积更为科学合理。
　　总的来说，该设计使用价值高，安全可靠，市场推广前景较好。
　　参考文献：
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　　[2]潘未庄，陈石平，牛明超.一款北斗/GPS双模定位模块设计与实现[J].全球定位系统，2014，39（02）：34-37.
　　[3]沈雄，龚全.船舶电视电话[J].船电技术，1994（04）：27-30+64.
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