Gnss多模多功器模組和多模射頻收發(fā)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種北斗一代/北斗二代/GPS/GL0NASS多模多功器模組，以及采用此 多功器模組設(shè)計(jì)的多模式射頻收發(fā)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了通過一根饋線進(jìn)行北斗一代/北斗二代/ GPS/GL0NASS的下變頻多模載波變換和北斗一代的調(diào)制及上變頻載波變換。
【背景技術(shù)】
[0002] 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是我國(guó)自主研發(fā)的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，分為北斗一代衛(wèi)星導(dǎo)航 系統(tǒng)和北斗二代衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，GPS、GLONASS分別為美國(guó)和俄羅斯研發(fā)的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系 統(tǒng)，同時(shí)北斗一代衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)提供上行通道的短報(bào)文通信功能。這幾個(gè)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)各 有優(yōu)缺點(diǎn)。
[0003] 北斗一代、GPS、GL0NASS衛(wèi)星應(yīng)用技術(shù)已相當(dāng)成熟，北斗二代衛(wèi)星應(yīng)用技術(shù)也在蓬 勃發(fā)展，但是尚沒有出現(xiàn)兼容北斗一代/北斗二代/GPS/GL0NASS衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)所有射頻通 道的射頻模塊，時(shí)實(shí)現(xiàn)北斗一代/北斗二代/GPS/GL0NASS四個(gè)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的下行衛(wèi)星信 號(hào)和北斗一代上行衛(wèi)星信號(hào)多模載波變換的射頻收發(fā)系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是提供一個(gè)能同時(shí)實(shí)現(xiàn)北斗一代/北斗二代/GPS/GL0NASS四個(gè)衛(wèi) 星導(dǎo)航系統(tǒng)的下行衛(wèi)星信號(hào)和北斗一代上行衛(wèi)星信號(hào)多模載波變換的射頻收發(fā)系統(tǒng)，通過 一個(gè)通道實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有主流導(dǎo)航系統(tǒng)的所有射頻功能。
[0005] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案： 一種GNSS多模多功器模組，它包括天線多功器和通道多功器；其中，天線多功器接收 北斗一代/北斗二代/GPS/GL0NASS下行通道衛(wèi)星信號(hào)并將所述的下行通道衛(wèi)星信號(hào)送入 四合一低噪聲濾波合路放大器中進(jìn)行合路，合路的信號(hào)還包括通過北斗一代功率放大器發(fā) 射的北斗一代上行通道信號(hào)；合路后的下行通道信號(hào)和上行通道發(fā)射信號(hào)通過發(fā)射接收信 號(hào)混合電路I進(jìn)行雙向等效分路；通道多功器通過發(fā)射接收信號(hào)混合電路II對(duì)下行通道 信號(hào)和上行通道信號(hào)進(jìn)行雙向等效合路，然后在四合一信號(hào)功分器中對(duì)四路下行通道衛(wèi)星 信號(hào)進(jìn)行分路；同時(shí)，發(fā)射控制信號(hào)通過信號(hào)發(fā)生器控制發(fā)射接收信號(hào)混合電路II的工 作。
[0006] 所述的四合一低噪聲濾波合路放大器包括：四合一信號(hào)低噪放模組；多通道濾波 陷波模組；寬頻信號(hào)合路模組三部分組成，實(shí)現(xiàn)北斗一代/北斗二代/GPS/GL0NASS信號(hào)的 低噪聲放大和處理。
[0007] 在天線多功器中，發(fā)射接收信號(hào)混合電路I包括多頻段濾波陷波電路I和發(fā)射接 收信號(hào)分離電路；在通道多功器中，發(fā)射接收信號(hào)混合電路II包括多頻段濾波陷波電路II 和發(fā)射接收信號(hào)合成電路。
[0008] 所述的北斗一代功率放大器為可控功率放大器，通過在輸入信號(hào)中加TTL控制電 平來控制功率放大器進(jìn)入放大和休眠兩種狀態(tài)。
[0009]所述的四合一信號(hào)功率分配器為多模多頻段功分器，由信號(hào)功率補(bǔ)償模組和寬頻 帶信號(hào)功率分配模組構(gòu)成，通過此功分器實(shí)現(xiàn)北斗一代衛(wèi)星信號(hào)，北斗二代衛(wèi)星信號(hào)，GPS 衛(wèi)星信號(hào)，GLONASS衛(wèi)星信號(hào)的分離，然后分別連接射頻模塊。
[0010] 一種多模多功器模組制成的多模射頻收發(fā)系統(tǒng)，其特征在于：它將天線多功器接 收到得北斗一代衛(wèi)星信號(hào)、北斗二代衛(wèi)星信號(hào)、GPS衛(wèi)星信號(hào)和GLONASS衛(wèi)星信號(hào)通過一根 饋線傳送至通道多功器，并通過射頻電路對(duì)這四種衛(wèi)星信號(hào)進(jìn)行多路下變頻載波變換，同 時(shí)對(duì)通過北斗一代上行通道傳遞的報(bào)文信息進(jìn)行調(diào)制和上變頻載波變換。
[0011] 所述的射頻電路包括GPS接收電路、GLONASS接收電路、北斗一代射頻接收電路、 北斗二代射頻接收電路、和北斗一代發(fā)射通路。
[0012] 所述的北斗一代射頻接收電路、北斗二代射頻接收電路均采用二次正交下變頻零 中頻結(jié)構(gòu)，且該結(jié)構(gòu)中的混頻電路為正交混頻電路。
[0013] 所述的北斗一代發(fā)射通路采用輸入可調(diào)低電平BPSK的調(diào)制方式，上變頻采用二 次低雜散上變頻電路，輸出電路采用熱跟蹤四級(jí)逐級(jí)放大的功率放大結(jié)構(gòu)。
[0014] 所述的GPS/GL0NASS接收電路為雙模雙通道固定輸入輸出的全差分射頻接收芯 片，分別差分輸入GPS/GL0NASS衛(wèi)星信號(hào)，在全差分射頻接收芯片內(nèi)部實(shí)現(xiàn)低噪聲放大、一 次正交下變頻、自動(dòng)增益控制、以及2位AD轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)分別符號(hào)位和幅度位的輸出。
[0015] 采用上述技術(shù)方案的本發(fā)明，其中北斗一代/北斗二代/GPS/GL0NASS多模多功器 模組采用四合一低噪聲放大器進(jìn)行信號(hào)的低噪聲放大及合路，采用多模功分器多信號(hào)進(jìn)行 分路，采用發(fā)射接收混合濾波電路對(duì)增加了發(fā)射信號(hào)和接收信號(hào)的隔離度，消除了各信號(hào) 之間的干擾，同時(shí)采用可控功率放大器保證了整個(gè)系統(tǒng)的低功耗運(yùn)行，采用此多模多功器 模組研制的多模射頻收發(fā)系統(tǒng)可將北斗一代/北斗二代/GPS/GL0NASS四個(gè)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng) 的下行衛(wèi)星信號(hào)和北斗一代上行衛(wèi)星信號(hào)的射頻通道集中在一個(gè)產(chǎn)品上，實(shí)現(xiàn)下行通道的 接收及載波變換和上行通道的載波變換及發(fā)射。減少了產(chǎn)品的體積，同時(shí)做到了上下行衛(wèi) 星信號(hào)的有效隔離。多模射頻收發(fā)系統(tǒng)的各通道性能參數(shù)如表1、表2所示。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種GNSS多模多功器模組，其特征在于；它包括天線多功器和通道多功器；其中， 天線多功器接收北斗一代/北斗二代/GPS/化ONASS下行通道衛(wèi)星信號(hào)并將所述的下行通 道衛(wèi)星信號(hào)送入四合一低噪聲濾波合路放大器中進(jìn)行合路，合路的信號(hào)還包括通過北斗一 代功率放大器發(fā)射的北斗一代上行通道信號(hào)；合路后的下行通道信號(hào)和上行通道發(fā)射信號(hào) 通過發(fā)射接收信號(hào)混合電路I進(jìn)行雙向等效分路；通道多功器通過發(fā)射接收信號(hào)混合電路 II對(duì)下行通道信號(hào)和上行通道信號(hào)進(jìn)行雙向等效合路，然后在四合一信號(hào)功分器中對(duì)四路 下行通道衛(wèi)星信號(hào)進(jìn)行分路；同時(shí)，發(fā)射控制信號(hào)通過信號(hào)發(fā)生器控制發(fā)射接收信號(hào)混合 電路II的工作。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的GNSS多模多功器模組，其特征在于：所述的四合一低噪聲濾 波合路放大器包括；四合一信號(hào)低噪放模組；多通道濾波陷波模組；寬頻信號(hào)合路模組H 部分組成，實(shí)現(xiàn)北斗一代/北斗二代/GPS/化ONASS信號(hào)的低噪聲放大和處理。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的GNSS多模多功器模組，其特征在于：在天線多功器中，發(fā)射 接收信號(hào)混合電路I包括多頻段濾波陷波電路I和發(fā)射接收信號(hào)分離電路；在通道多功器 中，發(fā)射接收信號(hào)混合電路II包括多頻段濾波陷波電路II和發(fā)射接收信號(hào)合成電路。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的GNSS多模多功器模組，其特征在于：所述的北斗一代功率放 大器為可控功率放大器，通過在輸入信號(hào)中加ITL控制電平來控制功率放大器進(jìn)入放大和 休眠兩種狀態(tài)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的GNSS多模多功器模組，其特征在于：所述的四合一信號(hào)功率 分配器為多模多頻段功分器，由信號(hào)功率補(bǔ)償模組和寬頻帶信號(hào)功率分配模組構(gòu)成，通過 此功分器實(shí)現(xiàn)北斗一代衛(wèi)星信號(hào)，北斗二代衛(wèi)星信號(hào)，GI^S衛(wèi)星信號(hào)，化ONASS衛(wèi)星信號(hào)的 分離，然后分別連接射頻模塊。
6. -種利用權(quán)利要求1一5任一所述的GNSS多模多功器模組制成的多模射頻收發(fā)系 統(tǒng)，其特征在于：它將天線多功器接收到得北斗一代衛(wèi)星信號(hào)、北斗二代衛(wèi)星信號(hào)、GI^S衛(wèi) 星信號(hào)和化ONASS衛(wèi)星信號(hào)通過一根饋線傳送至通道多功器，并通過射頻電路對(duì)該四種衛(wèi) 星信號(hào)進(jìn)行多路下變頻載波變換，同時(shí)對(duì)通過北斗一代上行通道傳遞的報(bào)文信息進(jìn)行調(diào)制 和上變頻載波變換。
7. 根據(jù)權(quán)力要求書6所述的多模射頻收發(fā)系統(tǒng)，其特征在于；所述的射頻電路包括GPS 接收電路、GLONASS接收電路、北斗一代射頻接收電路、北斗二代射頻接收電路、和北斗一代 發(fā)射通路。
8. 根據(jù)權(quán)力要求書7所述的多模射頻收發(fā)系統(tǒng)，其特征在于：所述的北斗一代射頻接 收電路、北斗二代射頻接收電路均采用二次正交下變頻零中頻結(jié)構(gòu)，且該結(jié)構(gòu)中的混頻電 路為正交混頻電路。
9. 根據(jù)權(quán)力要求書6所述的多模射頻收發(fā)系統(tǒng)，其特征在于：所述的北斗一代發(fā)射通 路采用輸入可調(diào)低電平BPSK的調(diào)制方式，上變頻采用二次低雜散上變頻電路，輸出電路采 用熱跟蹤四級(jí)逐級(jí)放大的功率放大結(jié)構(gòu)。
10. 根據(jù)權(quán)力要求書6所述的多模射頻收發(fā)系統(tǒng)，其特征在于；所述的GPS/化0NASS接 收電路為雙模雙通道固定輸入輸出的全差分射頻接收芯片，分別差分輸入GPS/化0NASS衛(wèi) 星信號(hào)，在全差分射頻接收芯片內(nèi)部實(shí)現(xiàn)低噪聲放大、一次正交下變頻、自動(dòng)增益控制、W 及2位AD轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)分別符號(hào)位和幅度位的輸出。
【專利摘要】一種GNSS多模多功器模組，它包括天線多功器和通道多功器；天線多功器接收下行通道衛(wèi)星信號(hào)并將所述的下行通道衛(wèi)星信號(hào)送入四合一低噪聲濾波合路放大器中進(jìn)行合路，合路的信號(hào)還包括通過北斗一代功率放大器發(fā)射的北斗一代上行通道信號(hào)；合路后的下行通道信號(hào)和上行通道發(fā)射信號(hào)通過發(fā)射接收信號(hào)混合電路Ⅰ進(jìn)行雙向等效分路；通道多功器通過發(fā)射接收信號(hào)混合電路II對(duì)下行通道信號(hào)和上行通道信號(hào)進(jìn)行雙向等效合路，然后在四合一信號(hào)功分器中對(duì)四路下行通道衛(wèi)星信號(hào)進(jìn)行分路。本發(fā)明采用多模功分器多信號(hào)進(jìn)行分路，采用發(fā)射接收混合濾波電路對(duì)增加了發(fā)射信號(hào)和接收信號(hào)的隔離度，消除了各信號(hào)之間的干擾，采用可控功率放大器保證整個(gè)系統(tǒng)的低功耗運(yùn)行。
【IPC分類】H04B1-3827, G01S19-33
【公開號(hào)】CN104682985
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201310615087
【發(fā)明人】賈小波, 徐銀召, 吳淑琴, 石磊, 楊振敏
【申請(qǐng)人】鄭州威科姆科技股份有限公司
【公開日】2015年6月3日
【申請(qǐng)日】2013年11月28日