專利名稱：一種手機(jī)gps導(dǎo)航系統(tǒng)模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種GPS導(dǎo)航系統(tǒng)，具體為一種手機(jī)GPS導(dǎo)航系統(tǒng)模塊。
背景技術(shù)：
GPS是Global Positioning System (全球定位系統(tǒng))的簡(jiǎn)稱。隨著經(jīng)濟(jì)和科技的發(fā)展，GPS已充分顯示了其在導(dǎo)航定位領(lǐng)域的霸主地位，許多領(lǐng)域也由于GPS的出現(xiàn)而產(chǎn)生革命性變化。目前，幾乎全世界所有需要導(dǎo)航定位的用戶，都被GPS的高精度、全天候、全球覆蓋、方便靈活和優(yōu)質(zhì)價(jià)廉所吸引。我國的GPS應(yīng)用發(fā)展勢(shì)頭迅猛，短短幾年，GPS在我國的應(yīng)用已從少數(shù)科研單位和軍用部門迅速擴(kuò)展到各個(gè)民用領(lǐng)域，GPS的廣泛應(yīng)用改變?nèi)藗兊墓ぷ鞣绞?，提高了工作效率，帶來了巨大的?jīng)濟(jì)以及科技效益。如今，GPS技術(shù)已不是僅僅局限于軍事或者政府使用了，我們的日常生活，方方面面，從手機(jī)上的導(dǎo)航定位軟件 到汽車導(dǎo)航，在測(cè)量、農(nóng)業(yè)、搜救等等方面已都有成效。所有的GPS應(yīng)用系統(tǒng)中，都必須使用前端的信號(hào)處理模塊，這就離不開GPS芯片。GPS芯片的關(guān)鍵技術(shù)包括負(fù)責(zé)信號(hào)處理-基頻(Baseband)及接收信號(hào)-射頻(RF)。由于GPS訊號(hào)頻率(1，575. 42MHz)來自于距離地面2萬公里的高空，訊號(hào)十分不穩(wěn)定，因此當(dāng)天線接收訊號(hào)后經(jīng)過一連串訊號(hào)放大、過濾雜訊、降頻、取樣等過程(RF front end),再經(jīng)過RF后，訊號(hào)進(jìn)入基頻處理部分，將前段取樣的數(shù)碼訊號(hào)經(jīng)過運(yùn)算、輸出以便于使用者界面使用。在射頻芯片部分，已有多家廠商將放大器、濾波器、降頻器、頻率合成器及振蕩器等整合在一塊芯片上；在基頻部分，則是整合了 CPU、存儲(chǔ)器(DRAM、SRAM、Flash)、Power Manager及Clock等。目前全球投入GPS芯片開發(fā)的還是以國外廠商居多，如SiRF、TI、Xemics,Freescale, STM等大廠均有推出GPS芯片，其中SiRF為全球最大GPS芯片廠商，產(chǎn)品線相當(dāng)完整，早期的SiRF starll LP芯片可以接受12顆衛(wèi)星頻道到現(xiàn)在的SiRF starIII可以接受20顆衛(wèi)星頻道，但SiRF starIII芯片采用BGA封轉(zhuǎn)格式，在多層板系統(tǒng)中便于小型化高集成度的PCB設(shè)計(jì)，但在其它一些集成度不是很高的場(chǎng)景下又額外增加了它的布線成本與風(fēng)險(xiǎn)。另外，GPS導(dǎo)航系統(tǒng)的精度與其時(shí)鐘電路的精確性、電源電壓的穩(wěn)定性以及阻抗匹配電路的精確性息息相關(guān)，因此需要設(shè)計(jì)高性能的上述電路。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的就是解決背景技術(shù)中所存在的不足，提供一種手機(jī)GPS導(dǎo)航系統(tǒng)模塊，該系統(tǒng)模塊應(yīng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能優(yōu)良的特點(diǎn)，便于在其它各種GPS系統(tǒng)中集成應(yīng)用。本實(shí)用新型提供了如下技術(shù)方案一種手機(jī)GPS導(dǎo)航系統(tǒng)模塊，包括GPS芯片Ul及其外圍電路，以及與該GPS芯片連接的時(shí)鐘電路、內(nèi)部電源電路、阻抗匹配電路，其特征在于所述時(shí)鐘電路包括溫度補(bǔ)償晶體振蕩器TXC0，其輸入端IN引腳通過LC低通濾波器連接電源，其輸出端OUT引腳通過電容Cl連接GPS芯片的XTALIN引腳；所述內(nèi)部電源電路包括雙路電源芯片LDOl以及單路電源芯片LD02，所述雙路電源芯片LDOl的其中一路通過電感L3與GPS芯片的VCC-RF弓丨腳連接，另一路通過電感L2與GPS芯片的VDD-BB引腳連接，所述單路電源芯片LD02通過電感L4與GPS芯片的VDD-RTC引腳連接；所述阻抗匹配電路包括串聯(lián)的電容Cll和電感L5，所述電容Cll連接GPS增益天線，所述電感L5與GPS芯片的RFIN引腳連接，電容Cll和電感L5之間通過電容ClO接地；GPS芯片的兩個(gè)GND-RF弓丨腳之間通過導(dǎo)線連接并接地，該導(dǎo)線包圍著所述所述Cl I、電感L5和電容C10。所述電感L3和所述雙路電源芯片LDOl之間通過電容C4接地，電感L3與所述GPS芯片的VCC-RF引腳之間通過電容C9接地；所述電感L2與所述雙路電源芯片LDOl之間通過電容C5接地，電感L2與所述GPS芯片的VDD-BB引腳之間通過電容C8接地；所述電感L4 與所述單路電源芯片LD02之間通過電容C6接地，電感L4與所述GPS芯片的VDD-RTC引腳之間通過電容C7接地。本實(shí)用新型的有益效果是本實(shí)用新型只需極少的外圍器件就可以高性能的工作，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，由單路LDO提供系統(tǒng)的總電源，LDO電源模塊有濾波網(wǎng)絡(luò)，并且與外設(shè)的紐扣電池組成一個(gè)雙電源供電電路，確保衛(wèi)星參數(shù)的存儲(chǔ)，可實(shí)現(xiàn)快速衛(wèi)星參數(shù)的傳輸，精度高，而且不需要等待，性能優(yōu)良。

圖I是本實(shí)用新型的電路原理示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合說明書附圖，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。如圖I所示，本實(shí)用新型所述的一種手機(jī)GPS導(dǎo)航系統(tǒng)模塊，包括GPS芯片Ul及其外圍電路(與常規(guī)手機(jī)GPS導(dǎo)航系統(tǒng)相同，在此不作詳細(xì)描述)，以及與該GPS芯片連接的時(shí)鐘電路、內(nèi)部電源電路、阻抗匹配電路(阻抗為50歐姆)。本實(shí)用新型中的GPS芯片推薦采用SiRF starIII芯片。所述時(shí)鐘電路包括溫度補(bǔ)償晶體振蕩器TXCO (采用精度為O. 5ppm的16. 369MHzTCXO)，其輸入端IN引腳通過LC低通濾波器連接電源，其輸出端OUT弓丨腳通過電容Cl連接GPS芯片的XTALIN引腳。所述LC低通濾波器包括電感LI和電容C2、電容C3，電感LI的一端與電源VCC連接，另一端分兩路，一路與所述溫度補(bǔ)償晶體振蕩器TXCO的IN引腳連接，另一路通過所述電容C3接地，所述電容C2則并聯(lián)在所述電感LI和電容C3兩端。所述內(nèi)部電源電路包括2. 85V的雙路電源芯片LDOl以及I. 5V的單路電源芯片LD02，所述雙路電源芯片LDOl的其中一路通過電感L3與GPS芯片的VCC-RF引腳連接，另一路通過電感L2與GPS芯片的VDD-BB引腳連接，所述單路電源芯片LD02通過電感L4與GPS芯片的VDD-RTC引腳連接。所述電感L3和所述雙路電源芯片LDOl之間通過電容C4接地，電感L3與所述GPS芯片的VCC-RF引腳之間通過電容C9接地；所述電感L2與所述雙路電源芯片LDOl之間通過電容C5接地，電感L2與所述GPS芯片的VDD-BB引腳之間通過電容C8接地；所述電感L4與所述單路電源芯片LD02之間通過電容C6接地，電感L4與所述GPS芯片的VDD-RTC引腳之間通過電容C7接地。所述阻抗匹配電路包括串聯(lián)的電容Cll和電感L5，所述電容Cll連接GPS增益天線，所述電感L5與GPS芯片的RFIN引腳連接，電容Cll和電感L5之間通過電容ClO接地；GPS芯片的兩個(gè)GND-RF弓丨腳之間通過導(dǎo)線連接并接地，該導(dǎo)線包圍著所述所述Cl I、電感L5和電容C10。所述GPS芯片的RFPWRUP引腳、RXA引腳、TXA引腳與手機(jī)的串口輸入輸出控制端連接，GPICXTGP105引腳連接手機(jī)的擴(kuò)展指示端口，另一個(gè)Vcc-RF引腳以及GND-RF引腳與手機(jī)的射頻天線連接。其余引腳的連接方式與常規(guī)GPS系統(tǒng)相同。上述所有電子元件均可外購獲得。本實(shí)用新型的工作原理是時(shí)鐘源采用溫度補(bǔ)償晶體振蕩器TXCO，TCXO的精度直接影響定位的誤差，本模塊采用精度為O. 5ppm的16. 369MHz TCX0，提供解調(diào)時(shí)鐘和系統(tǒng)時(shí)鐘，同時(shí)為了確保TCXO的高精度，采用一個(gè)LC低通濾波器來抑制電源紋波，其輸入的電源紋波控制在5%之內(nèi)，從而保證GPS的定位精度；內(nèi)部電源采用雙路2. 85V的LDOl貼片芯片供SiRF starIII芯片的VCC-RF、VDD-BB引腳供電，LDOl電源模塊的輸出電源波動(dòng)小于O. 05V，通過RFPWRUP引腳實(shí)現(xiàn)對(duì)RF電源的控制，采用單獨(dú)I. 5V單路LD02貼片芯片供SiRF star 111芯片的VDD-RTC弓丨腳供電，此LDO電源模塊輸出電源波動(dòng)小于O. 05V ；RF走線進(jìn)行50歐姆阻抗匹配，并且使用Smith RF軟件計(jì)算隔直電容計(jì)算，其數(shù)值為Cll的容值(22pF)，SiRF starIII的RF走線輸入端為RFIN引腳，通過查看GPS芯片的封裝，它的7851Ball封裝格式非常合理對(duì)RFIN引腳進(jìn)行了屏蔽；在成品走線時(shí)對(duì)RFIN走線進(jìn)行屏蔽，確保各走線阻抗匹配。
權(quán)利要求1.一種手機(jī)GPS導(dǎo)航系統(tǒng)模塊，包括GPS芯片Ul及其外圍電路，以及與該GPS芯片連接的時(shí)鐘電路、內(nèi)部電源電路、阻抗匹配電路，其特征在于 所述時(shí)鐘電路包括溫度補(bǔ)償晶體振蕩器TXCO，其輸入端IN引腳通過LC低通濾波器連接電源，其輸出端OUT引腳通過電容Cl連接GPS芯片的XTALIN引腳； 所述內(nèi)部電源電路包括雙路電源芯片LDOl以及單路電源芯片LD02，所述雙路電源芯片LDOl的其中一路通過電感L3與GPS芯片的VCC-RF引腳連接，另一路通過電感L2與GPS芯片的VDD-BB引腳連接，所述單路電源芯片LD02通過電感L4與GPS芯片的VDD-RTC引腳連接； 所述阻抗匹配電路包括串聯(lián)的電容Cll和電感L5，所述電容Cll連接GPS增益天線，所述電感L5與GPS芯片的RFIN引腳連接，電容Cll和電感L5之間通過電容ClO接地；GPS芯片的兩個(gè)GND-RF引腳之間通過導(dǎo)線連接并接地，該導(dǎo)線包圍著所述所述CU、電感L5和電容C10。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種手機(jī)GPS導(dǎo)航系統(tǒng)模塊，其特征在于所述電感L3和所述雙路電源芯片LDOl之間通過電容C4接地，電感L3與所述GPS芯片的VCC-RF引腳之間通過電容C9接地；所述電感L2與所述雙路電源芯片LDOl之間通過電容C5接地，電感L2與所述GPS芯片的VDD-BB引腳之間通過電容C8接地；所述電感L4與所述單路電源芯片LD02之間通過電容C6接地，電感L4與所述GPS芯片的VDD-RTC引腳之間通過電容C7接地。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種GPS導(dǎo)航系統(tǒng)，目的是提供的導(dǎo)航系統(tǒng)應(yīng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能優(yōu)良的特點(diǎn)，技術(shù)方案一種手機(jī)GPS導(dǎo)航系統(tǒng)模塊，包括GPS芯片U1及其外圍電路、時(shí)鐘電路、內(nèi)部電源電路、阻抗匹配電路，其特征在于所述時(shí)鐘電路包括溫度補(bǔ)償晶體振蕩器TXCO，其輸入端IN引腳通過LC低通濾波器連接電源；所述內(nèi)部電源電路包括雙路電源芯片LDO1以及單路電源芯片LDO2；所述阻抗匹配電路包括串聯(lián)的電容C11和電感L5，所述電容C11連接GPS增益天線，所述電感L5與GPS芯片的RFIN引腳連接，電容C11和電感L5之間通過電容C10接地；GPS芯片的兩個(gè)GND-RF引腳之間通過導(dǎo)線連接并接地。
文檔編號(hào)G01S19/13GK202676917SQ201220339049
公開日2013年1月16日 申請(qǐng)日期2012年7月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月13日
發(fā)明者范勇, 鄒榮華, 祝鑫鈞 申請(qǐng)人:杭州禾聲科技有限公司