专利名称：卫星导航兼容型接收模块的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种卫星导航定位定向接收模块，尤其是一种卫星导航兼容型接收模块。
背景技术：
北斗卫星导航系统是我国自行研制和建立的新型卫星导航系统，随着中国第六颗北斗二代导航卫星的成功发射，中国北斗卫星导航组网建设又向前迈出了重要一步，即将进入下一个快速组网阶段，进而奠定了全球定位系统四足鼎立的格局。目前我国已明确了在对于涉及国家经济、公共安全的重要行业领域，必须逐步过渡到采用北斗卫星导航兼容其他卫星导航系统的服务体制；这是由于出于安全的因素考虑，多系统的保障能力更强。在民用商用领域，由于北斗系统信号要在2020年才能够覆盖全球，北斗系统才能为民用消费类终端市场提供最稳定、高效的服务，因此在此之前的北斗二代芯片如果能够兼容GPS，将更容易被市场接受。此外，由于受到GPS低价格、高性能和庞大用户群体的影响，可考虑借助GPS的渠道和模式来打开大众市场，因此兼容GPS成为北斗二代项目产品研发和设计上的一大趋势。

实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是提供一种能兼容接收北斗卫星B3、Bl频段和/ GPS卫星Ll频段信号的卫星导航兼容接收模块。为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是—种卫星导航兼容型接收模块，其特征在于所述模块包括接收北斗卫星B3频段信号的第一通道和接收北斗卫星Bl频段/GPS卫星Ll频段信号的第二通道；所述第二通道中GPS卫星Ll频段和北斗卫星Bl频段共用一个锁相环电路，通过对本振的电平控制实现两路本振的切换。所述第一通道和第二通道采用一次变频的方法对接收信号进行变频处理。所述第一通道包括依次级连的LNA-B3低噪放单元、射频信号Fl放大电路、射频带通滤波器BPF1、用于第一通道混频的乘法器、锁相环电路PLL1U0M温补晶振单元中频带通滤波器BPF2和中频信号F6放大电路；所述第二通道包括依次级连的LNA-LB低噪放单元、射频信号F2放大电路、射频带通滤波器BPF3、用于第二通道混频的乘法器、锁相环电路 PLL2、所述IOM温补晶振单元、中频带通滤波器BPF4和中频信号F7放大电路，对接收的北斗Bl或GPS信号进行一次变频输出中频信号；所述IOM温补晶振单元的输出端分别接所述锁相环电路PLLl和锁相环电路PLL2的输入端，所述锁相环电路PLLl和锁相环电路PLL2 合成的频率信号F3和F4分别接入所述用于第一通道混频的乘法器和用于第二通道混频的乘法器。所述锁相环电路PLLl的另一路输出端输出62MHz时钟信号F5。[0011]所述射频信号Fl放大电路、射频带通滤波器BPF1、用于第一通道混频的乘法器、 锁相环电路PLL1U0M温补晶振单元中频带通滤波器BPF2、中频信号F6放大电路、LNA-LB 低噪放单元、射频信号F2放大电路、射频带通滤波器BPF3、用于第二通道混频的乘法器、锁相环电路PLL2、IOM温补晶振单元、中频带通滤波器BPF4和中频信号F7放大电路为插装式封装。所述LNA-B3低噪放单元和LNA-LB低噪放单元为两级滤波电路，采用+3. 3v低电压供电方式。采用上述技术方案所产生的有益效果在于1、通过相对独立的两组下变频处理实现北斗B3与GPS/B1两套系统的兼容，通过对本振的电平控制实现两路本振的切换，并实现了 GPS和Bl两套系统同一个通道的接收处理，并且具有体积小、功耗小、集成度高、信噪比高等优点。2、通过一次变频的方案实现射频信号的下变频处理，采用低电压工作模式；实现了模块的低功耗特性。3、低噪声放大器中的两级滤波器很好地抑制了后端接收模块混频器的镜像频点杂波；射频输入加入了一级低噪声放大电路，有效地提高了模块整体噪声系数指标；提高电路中射频滤波器和中频滤波器的矩形系数，对镜频信号进行更好地抑制，以保证接收机的接收灵敏度。4、结构接口采用插装式集成电路设计，通过采用DIP封装方式方便了在使用中问题查询和处理，同时也减小了体积和高度。5、本振的相位噪声指标对于无线通信的效果关系重大，为了提高两路本振的相位噪声指标同时保证体积小型化，我们选用了近端相噪较好的IOMHz表面贴装温补晶体振荡
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图1是本实用新型的原理框图；图2是本实用新型的LNA-B3低噪放单元原理框图；图3是本实用新型的LNA-LB低噪放单元原理框图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步详细的说明。本实用新型例提出一种北斗二代卫星导航兼容型接收模块，采用一次变频的方法对接收信号进行变频处理，并同时兼容北斗和GPS两套系统。一种卫星导航兼容型接收模块，其特征在于所述模块包括接收北斗卫星B3频段信号的第一通道和接收北斗卫星Bl频段/GPS卫星Ll频段信号的第二通道；所述第二通道中GPS卫星Ll频段和北斗卫星Bl频段共用一个锁相环电路，通过对本振的电平控制实现两路本振的切换。所述第一通道包括依次级连的LNA-B3低噪放单元、射频信号Fl放大电路、射频带通滤波器BPF1、用于第一通道混频的乘法器、锁相环电路PLL1U0M温补晶振单元中频带通滤波器BPF2和中频信号F6放大电路；所述第二通道包括依次级连的LNA-LB低噪放单元、射频信号F2放大电路、射频带通滤波器BPF3、用于第二通道混频的乘法器、锁相环电路 PLL2、所述IOM温补晶振单元、中频带通滤波器BPF4和中频信号F7放大电路，对接收的北斗Bl或GPS信号进行一次变频输出中频信号；所述IOM温补晶振单元的输出端分别接所述锁相环电路PLLl和锁相环电路PLL2的输入端，所述锁相环电路PLLl和锁相环电路PLL2 合成的频率信号F3和F4分别接入所述用于第一通道混频的乘法器和用于第二通道混频的乘法器。所述锁相环电路PLLl的另一路输出端输出62MHz时钟信号F5。所述射频信号Fl放大电路、射频带通滤波器BPF1、用于第一通道混频的乘法器、 锁相环电路PLL1U0M温补晶振单元中频带通滤波器BPF2、中频信号F6放大电路、LNA-LB 低噪放单元、射频信号F2放大电路、射频带通滤波器BPF3、用于第二通道混频的乘法器、锁相环电路PLL2、IOM温补晶振单元、中频带通滤波器BPF4和中频信号F7放大电路为插装式封装。所述LNA-B3低噪放单元和LNA-LB低噪放单元为两级滤波电路，采用+3. 3v低电压供电方式。B3和L1\B1卫星发射信号通过两组天线分别接收，其中心频率分别为Bl 1561. 098MHz B3 :1268. 52MHz Ll :1575. 42MHz 以下简称卫星信号输入 Fl、F2，卫星信号Fl、F2经过低噪声放大后传送至射频放大电路单元的输入端。本振采用低本振变频方式，B3频段本振选择1222MHz，Ll频段本振选择15^MHz， Bl频段本振选择1515MHz ；本振由两个锁相环组成，其中B3频段用一个锁相环Ll和Bl频段共用另一个锁相环，通过对单片实施电平切换。温补晶振IOMHz电路单元通过锁相环电路PLLl产生频率为B3频段的本振信号 F3，其频率为1222MHz ；通过锁相环电路PLL2产生的本振信号F4，频率为Bl频段1505MHz， 或频率为Ll频段15^MHz。本振信号F4的不同频率值由单片机控制锁相环电路PLL2切换。LNA-B3低噪放单元输入的卫星信号Fl通过放大、滤波后，与锁相环电路PLLl输出的信号F3在乘法器中混频，产生中频频率，滤波后得到信号F6，放大后成为输出信号 IF-B3out ；类似的，LNA-LB低噪放单元输入的卫星信号F2变换为输出信号IF_LBout。本实施例内部参考信号为10MHz，内部参考信号连接至锁相环PLLl产生一路 1222MHz本振信号F3和一路给中频处理板做时钟参考的62MHz时钟信号F5。本实施例中LNA-LB低噪声放单元和LNA-B3低噪声放单元采用AT公司生产的低噪声放大管MGA86563，中频信号F5、F6和F6的放大电路采用AD公司生产的具有AGC功能的 AD8367。本实施例中各通道均采用3组带通滤波电路。其中BPFl和BPF3为射频滤波器， 其通带频率段分别为1255MHz 1280MHz禾Π 1560MHz 1576MHz ；BPF2和BPF5为中频滤波器，其通带频率段分别为36MHz 57MHz和44MHz 49MHz。本振的相位噪声指标对于无线通信的效果关系重大，为了提高两路本振的相位噪声指标同时保证体积小型化，选用了近端相噪较好的IOMHz表面贴装温补晶体振荡器，本振近端相噪指标由以下所述的IOMHz参考晶振相位噪声指标决定-llOdBc/HzilOOHz ；-130dBc/HzilKHz ；-145dBc/Hzil00KHz[0038]本振远端相噪指标取决于内置VCO的相位噪声指标，具体数据列示如下偏离载波相噪-89dBc/HzilOKHz ；-100dBc/Hzil00KHz通过以上设计方法，使得本实用新型模块有效地提高了电路集成度、减小了体积， 降低了功耗，同时方便地拆卸与连接。模块采用外置低噪放(LNA)，其噪声系数NF=L 4 1. 6dB，增益fei 35 40dB，采用+3. 3V低电压供电，通过模块射频端口馈电，通过LNA中的两级滤波器很好地抑制了后端接收模块混频器的镜像频点杂波。以上所述实施例是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种卫星导航兼容型接收模块，其特征在于包括第一通道和第二通道；所述第二通道中的锁相环电路输出信号的频率受电平控制；所述第一通道包括依次级连的LNA-B3低噪放单元、射频信号Fl放大电路、射频带通滤波器BPF1、乘法器、锁相环电路PLL1U0M温补晶振单元、中频带通滤波器BPF2和中频信号F6放大电路；所述第二通道包括依次级连的LNA-LB低噪放单元、射频信号F2放大电路、射频带通滤波器BPF3、乘法器、锁相环电路 PLL2、所述IOM温补晶振单元、中频带通滤波器BPF4和中频信号F7放大电路；所述IOM温补晶振单元的输出端分别接所述锁相环电路PLLl和锁相环电路PLL2的输入端，所述锁相环电路PLLl和锁相环电路PLL2合成的频率信号F3和F4分别接入所述用于第一通道的乘法器和用于第二通道的乘法器。
2.根据权利要求1所述的卫星导航兼容型接收模块，其特征在于所述锁相环电路PLLl 的另一路输出端输出62MHz时钟信号F5。
3.根据权利要求1或2所述的卫星导航兼容型接收模块，其特征在于所述射频信号Fl 放大电路、射频带通滤波器BPF1、用于第一通道混频的乘法器、锁相环电路PLL1U0M温补晶振单元中频带通滤波器BPF2、中频信号F6放大电路、LNA-LB低噪放单元、射频信号F2放大电路、射频带通滤波器BPF3、用于第二通道混频的乘法器、锁相环电路PLL2、10M温补晶振单元、中频带通滤波器BPF4和中频信号F7放大电路为插装式封装。
4.根据权利要求1或2所述的卫星导航兼容型接收模块，其特征在于所述LNA-B3低噪放单元和LNA-LB低噪放单元为两级滤波电路，采用+3. 3v低电压供电方式。
5.根据权利要求3所述的卫星导航兼容型接收模块，其特征在于所述LNA-B3低噪放单元和LNA-LB低噪放单元为两级滤波电路，采用+3. 3v低电压供电方式。
专利摘要本实用新型公开了一种卫星导航兼容型接收模块，括接收北斗卫星B3频段信号的第一通道和接收北斗卫星B1频段/GPS卫星L1频段信号的第二通道；所述第二通道中GPS卫星L1频段和北斗卫星B1频段共用一个锁相环电路，通过对本振的电平控制实现两路本振的切换。本实用新型采用一次变频的方法对接收信号进行变频处理，并同时兼容北斗和GPS两套系统，具有体积小、功耗小、集成度高、信噪比高等优点。
文档编号G01S19/33GK202182944SQ20112029505
公开日2012年4月4日 申请日期2011年8月15日 优先权日2011年8月15日
发明者史剑锋, 成传湘, 李光俊, 梁广军, 燕官锋, 郝德良 申请人:河北晶禾电子技术有限公司