專利名稱：北斗用戶機(jī)核心射頻模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電子元器件，尤其涉及一種用于北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位小型化手持式用戶機(jī)的核心射頻模塊。
背景技術(shù)：
北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)，是中國自行研制開發(fā)的區(qū)域性有源三維衛(wèi)星定位與通信系統(tǒng)(CNSS)，是除美國的GPS、俄羅斯的GL0NASS之后第三個(gè)成熟的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。該系統(tǒng)由三顆衛(wèi)星組成北斗衛(wèi)星定位系統(tǒng)，地面部份分為地面控制中心以及北斗用戶接收終端， 總共三部分組成。北斗定位系統(tǒng)可向用戶提供全天候、二十四小時(shí)的即時(shí)定位服務(wù)，定位精度可達(dá)數(shù)十納秒(ns)的同步精度，其精度與GPS相當(dāng)。目前衛(wèi)星移動(dòng)接收機(jī)從變頻結(jié)構(gòu)上劃分分為外差式接收機(jī)、零中頻接收機(jī)和數(shù)字中頻接收機(jī)三種，其作用就是從眾多的電波中選出規(guī)定的頻帶，并放大到調(diào)制解調(diào)器所要求的電平值后再由調(diào)制解調(diào)器解調(diào)出基帶信號(hào)，進(jìn)而進(jìn)行數(shù)字處理。由于“北斗”信號(hào)的載波頻率高達(dá)2. 5GHz，接收機(jī)天線單元接收并提供給射頻單元的信號(hào)頻率很高而信道帶寬又很窄，要直接濾出所需信道，則需Q值非常大的濾波器，目前的技術(shù)水平還難以滿足這一指標(biāo)；其次由于高頻電路存在增益、精度和穩(wěn)定性等方面的問題，在高頻范圍直接對(duì)衛(wèi)星信號(hào)進(jìn)行解調(diào)很不現(xiàn)實(shí)；另外由于傳播路徑上的損耗和各種頻率相互調(diào)制形成的頻率干擾，接收到的衛(wèi)星信號(hào)往往是變化的和微弱的，現(xiàn)有的衛(wèi)星接收機(jī)都難以保證較高的靈敏度和選擇性去有效的濾波和變頻處理信號(hào)；還有就是現(xiàn)有的衛(wèi)星接收機(jī)體積太大，隨著無線通信技術(shù)的不斷完善、適用范圍的不斷拓寬，還必須做得體積小巧、攜帶方便才行，特別是作為將來在民用通信和國防通信中都將占重要地位的北斗通信用戶機(jī)更是如此。所以研制出一款超小型北斗用戶機(jī)核心射頻模塊對(duì)用戶機(jī)的體積縮小來說具有很重要的意義。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供的一種用于北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位小型化手持式用戶機(jī)必需的超小型北斗用戶機(jī)核心射頻模塊。本實(shí)用新型的目的可以經(jīng)過以下措施來實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型提供的一種北斗用戶機(jī)核心射頻模塊，包括依次電連接的頻帶選擇濾波器、低噪聲放大器、第一混頻器、鏡像抑制濾波器、第二混頻器。所述的北斗用戶機(jī)核心射頻模塊設(shè)有第一中頻放大器和第二中頻放大器，第一中頻放大器和第二中頻放大器依次電連接在第二混頻器的輸入端和輸出端。所述的頻帶選擇濾波器采用單向通路和反向隔離電路。所述的北斗用戶機(jī)核心射頻模塊外廓尺寸為56mmX40mmX 14. 5mm。本實(shí)用新型提供的一種北斗用戶機(jī)核心射頻模塊，能夠提高放大器的穩(wěn)定性，減小特定濾波器的制造難度，促進(jìn)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位手持式用戶機(jī)的小型化，拓寬其使用的范圍。
圖1是現(xiàn)有的北斗用戶機(jī)核心射頻模塊結(jié)構(gòu)示意方框圖。圖2是本實(shí)用新型的北斗用戶機(jī)核心射頻模塊結(jié)構(gòu)示意方框圖。
具體實(shí)施方式
為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。如圖1所示的一種北斗用戶機(jī)核心射頻模塊，包括依次電連接的頻帶選擇濾波器 2、低噪聲放大器3、第一混頻器4、鏡像抑制濾波器5、第二混頻器7。如圖2所示，北斗用戶機(jī)核心射頻模塊設(shè)有第一中頻放大器6和第二中頻放大器 8，第一中頻放大器6和第二中頻放大器8依次電連接在第二混頻器7的輸入端和輸出端。頻帶選擇濾波器2采用單向通路和反向隔離電路。北斗用戶機(jī)核心射頻模塊外廓尺寸約為56mmX40mmX 14. 5mm。由于高頻電路在增益、精度和穩(wěn)定性等方面的問題，在高頻范圍直接對(duì)衛(wèi)星信號(hào)進(jìn)行解調(diào)很不現(xiàn)實(shí)，另外考慮到前端增益較大，多級(jí)變頻可以將增益分配在各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行， 有利于放大器的穩(wěn)定，所以本實(shí)用新型的北斗用戶機(jī)核心射頻模塊采用外差式接收機(jī)，通過兩級(jí)下變頻方式將輸入信號(hào)載波變換到合適的中頻輸出信號(hào)。實(shí)施時(shí)，接收機(jī)天線單元 1接收并提供給射頻單元的頻帶選擇濾波器2的信號(hào)頻率很高、信道帶寬很窄，經(jīng)頻帶選擇濾波器2濾波后的輸入信號(hào)通過多級(jí)下變頻方式與本振信號(hào)進(jìn)行減頻混合，第一中頻放大器6和第二中頻放大器8可以分別補(bǔ)償?shù)谝换祛l器4和第二混頻器7的損耗，所產(chǎn)生的中頻輸出信號(hào)則從第二中頻放大器8輸出端輸出。外差式接收機(jī)就是對(duì)外來的輸入信號(hào)進(jìn)行兩次混頻后將頻率逐漸降低，信號(hào)頻率ωκρ與本振信號(hào)混頻后得到中頻信號(hào)ωιρ = ωκ「ωω，經(jīng)過幾次這樣的下變頻，再通過放大和濾波最終得到了理想的高精度的中頻輸出信號(hào)，使之更容易進(jìn)行后續(xù)基帶處理。采用外差式接收的好處主要是中頻比載波低很多，便于基帶處理。通頻帶公式為Bff3de = f0/Q由此可知同樣帶寬的信號(hào)在較低的中頻上對(duì)有用信道進(jìn)行選取要比在載頻上選取對(duì)濾波器的Q值要求低很多。由于衛(wèi)星無線電信號(hào)很微弱，前端的增益一般要達(dá)到100-200dB。為了放大器的穩(wěn)定和避免振蕩，在一個(gè)頻帶內(nèi)的放大器其增益一般不超過50-60dB。采用外差式接收方案后增益被分配到了高頻、中頻和基帶三個(gè)頻段上，有利于放大器的穩(wěn)定。北斗用戶機(jī)核心射頻模塊中各個(gè)模塊功能如下1、頻帶選擇濾波器2采用單向通路和反向隔離電路設(shè)計(jì)，具有良好的單向性能和良好的反向隔離性，防止除接收頻率以外的干擾信號(hào)從接收天線1進(jìn)入，同時(shí)還防止本振 (或發(fā)射)信號(hào)通過接收天線1泄漏。2、低噪聲放大器3是補(bǔ)償預(yù)選器的損耗、提高接收機(jī)系統(tǒng)的信噪比、加強(qiáng)混頻器/ 本振電路與輸入端口之間的隔離。[0025]3、鏡像抑制濾波器5主要是實(shí)現(xiàn)鏡像抑制，在低噪聲放大器3后必須有抑制，否則低噪聲放大器5的噪聲系數(shù)會(huì)由于放大后的鏡像噪聲混頻進(jìn)入信道而成倍增加。鏡像抑制濾波器5根據(jù)所述第一混頻器4輸出的中頻信號(hào)頻率大小匹配調(diào)整鏡像抑制濾波器5的通頻帶帶寬，第一混頻器4輸出的中頻信號(hào)頻率越高鏡像抑制濾波器5的通頻帶越寬。4、第一混頻器4是將天線1接收的信號(hào)與第一本振信號(hào)相減，產(chǎn)生第一中頻信號(hào)； 第二混頻器7是將第一中頻信號(hào)與第二本振信號(hào)相減，產(chǎn)生第二中頻輸出信號(hào)。5、第一中頻放大器6和第二中頻放大器8的作用為補(bǔ)償混頻器的損耗，使系統(tǒng)增益滿足設(shè)定的要求。需要說明的是，上述實(shí)施例中的北斗用戶機(jī)核心射頻模塊還可采用三級(jí)或更多級(jí)下變頻方式與本振信號(hào)進(jìn)行減頻混合，產(chǎn)生中頻輸出信號(hào)，其增加的混頻器和中頻放大器連接方式如實(shí)施例的原理一樣，這里不在重復(fù)說明。北斗衛(wèi)星定位導(dǎo)航系統(tǒng)的建立可為我國陸地、海洋、空中和空間的各類軍事和民用提供多種業(yè)務(wù)保障，如陸上的大地測(cè)量、地震預(yù)報(bào)、各種車輛的運(yùn)輸調(diào)度、森林防火、地質(zhì)勘探和國土開發(fā)、航海、航空的安全航行和交通管制、空間飛行器的定位和測(cè)控，以及定時(shí)授時(shí)、移動(dòng)通信、搜索救援等。超小型北斗用戶機(jī)核心射頻模塊的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，制造成本低，可廣泛適用于各種移動(dòng)的手機(jī)，車載導(dǎo)航儀，航海、航空的衛(wèi)星接收導(dǎo)航儀等設(shè)備中。以上所述是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式而已，當(dāng)然不能以此來限定本實(shí)用新型之權(quán)利范圍，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變動(dòng)，這些改進(jìn)和變動(dòng)也視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種北斗用戶機(jī)核心射頻模塊，包括依次電連接的頻帶選擇濾波器、低噪聲放大器、第一混頻器、鏡像抑制濾波器、第二混頻器，其特征在于所述的北斗用戶機(jī)核心射頻模塊設(shè)有第一中頻放大器和第二中頻放大器，第一中頻放大器和第二中頻放大器依次電連接在第二混頻器的輸入端和輸出端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的北斗用戶機(jī)核心射頻模塊，其特征在于所述的頻帶選擇濾波器采用單向通路和反向隔離電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的北斗用戶機(jī)核心射頻模塊，其特征在于所述的北斗用戶機(jī)核心射頻模塊外廓尺寸為56mmX40mmX 14. 5mm。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種超小型北斗用戶機(jī)核心射頻模塊，包括依次電連接的頻帶選擇濾波器、低噪聲放大器、第一混頻器、鏡像抑制濾波器、第一中頻放大器、第二混頻器、第二中頻放大器；接收機(jī)天線單元的信號(hào)頻率經(jīng)頻帶選擇濾波器濾波后，輸入信號(hào)通過多級(jí)下變頻方式與本振信號(hào)進(jìn)行減頻混合，產(chǎn)生的中頻輸出信號(hào)從第二混頻器輸出端輸出，高精度的中頻輸出信號(hào)更容易進(jìn)行處理，該設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)也提高了放大器的穩(wěn)定性，減小了特定濾波器的制造難度。
文檔編號(hào)G01S19/35GK202330719SQ20112044365
公開日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2011年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月10日
發(fā)明者朱輝, 胡海平 申請(qǐng)人:深圳市德沃器件技術(shù)有限公司