多模多頻點北斗衛星導航接收機的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種多模多頻點北斗衛星導航接收機，包括基帶芯片、供電電源以及與基帶芯片相接的存儲器、時鐘電路、復位電路、調試接口和通信接口和多模式多頻點射頻模塊，多模式多頻點射頻模塊包括依次連接的射頻天線、信號放大器、功分器、濾波模塊、射頻接收模塊和模數轉換器，濾波模塊包括第一濾波器、第二濾波器、第三濾波器和第四濾波器，射頻接收模塊包括第一射頻接收器、第二射頻接收器和RD射頻接收電路，模數轉換器的輸出端與基帶芯片的輸入端相接，RD射頻接收電路的輸入端與基帶芯片的輸出端相接。本實用新型設計新穎，結構簡單，體積小，低功耗，效率高，具有兼容北斗一代和三系統四頻點功能，功能完備，實用性強。
【專利說明】
多模多頻點北斗衛星導航接收機
技術領域
[0001]本實用新型屬于衛星導航技術領域，具體涉及一種多模多頻點北斗衛星導航接收機。
【背景技術】
[0002]衛星導航作為軍民雙重屬性的國家重大基礎設施，對基礎設施、經濟安全、國防軍事以及國際地位等國家重大戰略利益都具有重大和廣泛的影響力。現階段，我國關系到國家安全的重大場合和產品仍然采用美國的GPS作為主要導航手段，一旦出現緊急情況或重大利益沖突，GPS停止導航定位服務，無論國防軍事還是社會經濟安全都將受到脅迫，國家將損失慘重。雖然GPS具有精度高、覆蓋范圍廣等特點，經過多年的發展，已經在軍事和民用導航領域逐漸成熟并且得到了廣泛的應用，但是GPS是一種無線電導航系統，其動態性能和抗干擾能力較差，載體處于高動態和高干擾的環境下，常規GPS接收導航設備很容易受到干擾，導致不能夠輸出連續的、高精度的導航定位信息。同樣，俄羅斯的GLONASS衛星很容易受外界條件的影響，較GPS數據處理更為復雜，單點定位精度低。北斗導航終端全天候快速定位，極少的通信盲區，精度與GPS相當，高強度加密設計，安全、可靠、穩定，但是，北斗系統對地面控制中心依賴性大，一旦其地面中心控制系統受損，系統就不能繼續工作了。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足，提供一種多模多頻點北斗衛星導航接收機，其設計新穎合理，結構簡單，體積小，低功耗，效率高，具有兼容北斗一代和三系統四頻點功能，功能完備，抗干擾能力強、工作穩定性并且可靠性高，實用性強，便于推廣使用。
[0004]為解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案是:多模多頻點北斗衛星導航接收機，其特征在于:包括基帶芯片和供電電源，以及與所述基帶芯片相接的存儲器、時鐘電路、復位電路、調試接口、通信接口和多模式多頻點射頻模塊，所述多模式多頻點射頻模塊包括依次連接的射頻天線、信號放大器、功分器、濾波模塊、射頻接收模塊和模數轉換器，所述濾波模塊包括用于對北斗二代BI頻點或GPS LI頻點信號進行濾波去噪的第一濾波器、用于對北斗二代B3頻點信號進行濾波去噪的第二濾波器、用于對GLONASS Fl頻點信號進行濾波去噪的第三濾波器和用于對北斗一代射頻信號進行濾波去噪的第四濾波器，所述射頻接收模塊包括用于接收第一濾波器和第二濾波器輸出信號的第一射頻接收器、用于接收第三濾波器輸出信號的第二射頻接收器和用于接收第四濾波器輸出信號的RD射頻接收電路，所述第一射頻接收器的輸出端、第二射頻接收器的輸出端和RD射頻接收電路的輸出端均與模數轉換器的輸入端相接，所述第一濾波器的輸入端、第二濾波器的輸入端、第三濾波器的輸入端和第四濾波器的輸入端均與功分器的輸出端相接，模數轉換器的輸出端與基帶芯片的輸入端相接，所述RD射頻接收電路的輸入端與基帶芯片的輸出端相接。
[0005]上述的多模多頻點北斗衛星導航接收機，其特征在于:所述信號放大器包括型號為SPF-5344的芯片U2和BNC接口 P2，所述芯片U2的IN管腳經電容C13與BNC接口 P2的信號端相接，芯片U2的Gl管腳和G2管腳均接地，芯片U2的OUT管腳經電感L9和電感L6與3.3V電源相接。
[0006]上述的多模多頻點北斗衛星導航接收機，其特征在于:所述射頻天線安裝在BNC接口 P2 上。
[0007]上述的多模多頻點北斗衛星導航接收機，其特征在于:所述功分器包括型號為PD1500U03的芯片U3、型號為roi500U03的芯片U4和芯片roi500U03W，所述芯片U3的IN管腳與芯片U2的OUT管腳相接，芯片U3的P0RT2管腳與芯片PD1500U03W的IN管腳相接，芯片U3的PORTl管腳與芯片U4的IN管腳相接。
[0008]上述的多模多頻點北斗衛星導航接收機，其特征在于:所述第一濾波器包括濾波器TA1566，所述濾波器TA1566的IN管腳經電容Cll與芯片roi500U03W的OUTl管腳相接，濾波器TA1566的OUT管腳與第一射頻接收器相接；
[0009]第二濾波器包括濾波器TA0862A，所述濾波器TA0862A的IN管腳與芯片PD1500U03W的0UT2管腳相接，濾波器TA0862A的OUT管腳與第一射頻接收器相接；
[0010]第三濾波器包括濾波器TA0550A，所述濾波器TA0550A的IN管腳與芯片U4的P0RT2管腳相接，濾波器TA0862A的OUT管腳與第二射頻接收器相接；
[0011]第四濾波器包括濾波器TA1442A，所述濾波器TA1442A的IN管腳與芯片U4的PORTl管腳相接，濾波器TAl 442A的OUT管腳與RD射頻接收電路相接。
[0012]上述的多模多頻點北斗衛星導航接收機，其特征在于:還包括RD射頻發射電路，所述RD射頻發射電路的輸入端與RD射頻接收電路的輸出端相接。
[0013]上述的多模多頻點北斗衛星導航接收機，其特征在于:所述RD射頻接收電路包括RD射頻芯片。
[0014]上述的多模多頻點北斗衛星導航接收機，其特征在于:所述RD射頻發射電路包括型號為SPF-5344的芯片Ul和BNC接口 P1，所述芯片Ul的IN管腳經電容C7、電容L3和電容C4與RD射頻芯片相接，芯片Ul的Gl管腳和G2管腳均接地，芯片Ul的OUT管腳分兩路，一路經電容C3和電阻R3與BNC接口Pl的信號端相接，另一路經電感L2和電感LI與3.3V電源相接;電感L2和電感LI的連接端經并聯的電容Cl和電容C2接地，BNC接口 PI的外殼接地。
[0015]上述的多模多頻點北斗衛星導航接收機，其特征在于:所述第一射頻接收器和第二射頻接收器均為射頻芯片XN225。
[0016]上述的多模多頻點北斗衛星導航接收機，其特征在于:所述基帶芯片為BP2015基帶芯片。
[0017]本實用新型與現有技術相比具有以下優點:
[0018]1、本實用新型可接收北斗一代、北斗二代BI頻點、北斗二代B3頻點、GPS LI頻點以及GLONASS Fl頻點的導航定位信息，能夠在三個系統的五個頻點之間進行切換工作，減小了對某一特定系統和頻點的依賴，功能完備，便于推廣使用。
[0019]2、本實用新型采用基帶芯片接收處理衛星導航信號，避免使用傳統的FPGA與DSP結合的方式實現接收處理衛星導航信號，體積減小、集成度高、功耗小、抗干擾性強且靈敏度高。
[0020]3、本實用新型第一濾波器可處理北斗二代BI頻點和GPS LI頻點信號，簡化電路，可靠穩定，精度高，使用效果好。
[0021]4、本實用新型設計新穎合理，結構簡單，數據存儲及時，調試方便，使用靈活，響應速度快，實用性強，便于推廣使用。
[0022]綜上所述，本實用新型設計新穎合理，結構簡單，體積小，低功耗，效率高，具有兼容北斗一代和三系統四頻點功能，功能完備，抗干擾能力強、工作穩定性并且可靠性高，實用性強，便于推廣使用。
[0023]下面通過附圖和實施例，對本實用新型的技術方案做進一步的詳細描述。
【附圖說明】
[0024]圖1為本實用新型的電路原理框圖。
[0025]圖2為本實用新型信號放大器的電路原理圖。
[0026]圖3為本實用新型功分器和濾波模塊的電路連接關系示意圖。
[0027]圖4為本實用新型RD射頻發射電路的電路原理圖。
[0028]附圖標記說明:
[0029]! 一射頻天線；2 一信號放大器；3—功分器；
[0030]4 一第一濾波器；5—第二濾波器；6—第三濾波器；
[0031]7—第四濾波器；8—第一射頻接收器；9 一第二射頻接收器；
[0032]10—RD射頻接收電路；11一RD射頻發射電路；12—模數轉換器；
[0033]13—基帶芯片；14 一供電電源；15—存儲器；
[0034]16—時鐘電路；17—復位電路；18—調試接口；
[0035]19—通信接口。
【具體實施方式】
[0036]如圖1所示，本實用新型包括基帶芯片13、供電電源14、以及與所述基帶芯片13相接的存儲器15、時鐘電路16、復位電路17、調試接口 18、通信接口 19和多模式多頻點射頻模塊，所述多模式多頻點射頻模塊包括依次連接的射頻天線1、信號放大器2、功分器3、濾波模塊、射頻接收模塊和模數轉換器12，所述濾波模塊包括用于對北斗二代BI頻點或GPS LI頻點信號進行濾波去噪的第一濾波器4、用于對北斗二代B3頻點信號進行濾波去噪的第二濾波器5、用于對GLONASS Fl頻點信號進行濾波去噪的第三濾波器6和用于對北斗一代射頻信號進行濾波去噪的第四濾波器7，所述射頻接收模塊包括用于接收第一濾波器4和第二濾波器5輸出信號的第一射頻接收器8、用于接收第三濾波器6輸出信號的第二射頻接收器9以及用于接收第四濾波器7輸出信號的RD射頻接收電路10，所述第一射頻接收器8的輸出端、第二射頻接收器9的輸出端和RD射頻接收電路1的輸出端均與模數轉換器12的輸入端相接，所述第一濾波器4的輸入端、第二濾波器5的輸入端、第三濾波器6的輸入端和第四濾波器7的輸入端均與功分器3的輸出端相接，模數轉換器12的輸出端與基帶芯片13的輸入端相接，所述RD射頻接收電路1的輸入端與基帶芯片13的輸出端相接。
[0037]實際使用中，供電電源14為接收機中各個用電模塊匹配穩定的電源，滿足各個用電模塊不同的壓力需求，時鐘電路16為各頻點的射頻信號匹配時鐘頻率，時鐘電路16與復位電路17結合，準確度高，抗干擾性強，出現故障時通過調試接口 18調試內部配置參數，使用通信接口 19將數據傳輸至上位機觀察，并通過存儲器15將數據實時存儲起來供后續參考分析使用。
[0038]如圖2所示，本實施例中，所述信號放大器2包括型號為SPF-5344的芯片口 P2，所述芯片U2的IN管腳經電容C13與BNC接口 P2的信號端相接，芯片U2的Gl管腳和G2管腳均接地，芯片U2的OUT管腳經電感L9和電感L6與3.3V電源相接。
[0039]本實施例中，所述射頻天線I安裝在BNC接口P2上。
[0040]實際使用中，射頻天線I采用多頻點天線接收北斗一代、北斗二代BI頻點、北斗二代B3頻點、GPS LI頻點以及GLONASS Fl頻點的導航定位信息，數據通過信號放大器2將微弱的信號進行放大，便于后續數據處理。
[0041 ] 如圖3所示，本實施例中，所述功分器3包括型號為PD1500U03的芯片U3、型號為PD1500U03的芯片U4和芯片PD1500U03W，所述芯片U3的IN管腳與芯片U2的OUT管腳相接，芯片U3的P0RT2管腳與芯片roi500U03W的IN管腳相接，芯片U3的PORTl管腳與芯片U4的IN管腳相接。
[0042]如圖3所示，本實施例中，所述第一濾波器4包括濾波器TAl 566，所述濾波器TAl 566的IN管腳經電容Cll與芯片roi500U03W的OUTl管腳相接，濾波器TA1566的OUT管腳與第一射頻接收器8相接；
[0043]第二濾波器5包括濾波器TA0862A，所述濾波器TA0862A的IN管腳與芯片roi500U03W的0UT2管腳相接，濾波器TA0862A的OUT管腳與第一射頻接收器8相接；
[0044]第三濾波器6包括濾波器TA0550A，所述濾波器TA0550A的IN管腳與芯片U4的P0RT2管腳相接，濾波器TA0862A的OUT管腳與第二射頻接收器9相接；
[0045]第四濾波器7包括濾波器TA1442A，所述濾波器TA1442A的IN管腳與芯片U4的PORTl管腳相接，濾波器TA1442A的OUT管腳與RD射頻接收電路10相接。
[0046]芯片U3、芯片U4和芯片roi500U03W均為二等分功分器，將放大的一路信號分為四路信號，其中，第一濾波器4可接收處理北斗二代BI頻點和GPS LI頻點信號，當射頻天線I接收到北斗一代信號時，第四濾波器7對芯片U4輸出的一路二等分信號進行濾波去噪，當射頻天線I接收到GLONASS Fl頻點信號時，第三濾波器6對芯片U4輸出的另一路二等分信號進行濾波去噪，當射頻天線I接收到北斗二代BI頻點或GPS LI頻點信號時，第一濾波器4對芯片PD1500U03W輸出的一路二等分信號進行濾波去噪，當射頻天線I接收到北斗二代B3頻點信號時，第二濾波器5對芯片roi500U03W輸出的另一路二等分信號進行濾波去噪。
[0047]本實施例中，所述第一射頻接收器8和第二射頻接收器9均為射頻芯片XN225。
[0048]本實施例中，所述基帶芯片13為BP2015基帶芯片，功能完備，體積小，使用效率高，功耗小。
[0049]如圖1所示，本實施例中，還包括RD射頻發射電路11，所述RD射頻發射電路11的輸入端與RD射頻接收電路1的輸出端相接。
[0050]本實施例中，所述RD射頻接收電路10包括RD射頻芯片。
[0051 ]第一射頻接收器8、第二射頻接收器9和RD射頻接收電路10均具有接收高頻信號，并將其轉換為中頻信號的功能，通過模數轉換器12將接收的模擬射頻衛星信號轉換為基帶芯片13可處理的數字信號。
[0052]如圖4所示，本實施例中，所述RD射頻發射電路11包括型號為SPF-5344的芯片Ul和BNC接口 Pl，所述芯片UI的IN管腳經電容C7、電容L3和電容C4與RD射頻芯片相接，芯片UI的Gl管腳和G2管腳均接地，芯片Ul的OUT管腳分兩路，一路經電容C3和電阻R3與BNC接口 Pl的信號端相接，另一路經電感L2和電感LI與3.3V電源相接；電感L2和電感LI的連接端經并聯的電容Cl和電容C2接地，BNC接口 Pl的外殼接地。
[0053]本實用新型可接收北斗一代、北斗二代BI頻點、北斗二代B3頻點、GPSLI頻點以及GLONASS Fl頻點的三個系統五個頻點的導航定位信息，實現多模式多頻點衛星導航信息接收，除此之外，北斗一代可通過RD射頻發射電路11發送定位信息，實際使用中，BNC接口 Pl上安裝有射頻發射天線，基帶芯片13可通過射頻發射天線將定位信息通過北斗一代無線發送出去，使用效果好。
[0054]以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例，并非對本實用新型作任何限制，凡是根據本實用新型技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結構變化，均仍屬于本實用新型技術方案的保護范圍內。
【主權項】
1.多模多頻點北斗衛星導航接收機，其特征在于:包括基帶芯片(13)和供電電源(14)，以及與所述基帶芯片(13)相接的存儲器(15)、時鐘電路(16)、復位電路(17)、調試接口(18)、通信接口(19)和多模式多頻點射頻模塊，所述多模式多頻點射頻模塊包括依次連接的射頻天線(I)、信號放大器(2)、功分器(3)、濾波模塊、射頻接收模塊和模數轉換器(12)，所述濾波模塊包括用于對北斗二代BI頻點或GPS LI頻點信號進行濾波去噪的第一濾波器(4)、用于對北斗二代B3頻點信號進行濾波去噪的第二濾波器(5)、用于對GLONASS Fl頻點信號進行濾波去噪的第三濾波器(6)和用于對北斗一代射頻信號進行濾波去噪的第四濾波器(7)，所述射頻接收模塊包括用于接收第一濾波器(4)和第二濾波器(5)輸出信號的第一射頻接收器(8)、用于接收第三濾波器(6)輸出信號的第二射頻接收器(9)和用于接收第四濾波器(7)輸出信號的RD射頻接收電路(1)，所述第一射頻接收器(8)的輸出端、第二射頻接收器(9)的輸出端和RD射頻接收電路(10)的輸出端均與模數轉換器(12)的輸入端相接，所述第一濾波器(4)的輸入端、第二濾波器(5)的輸入端、第三濾波器(6)的輸入端和第四濾波器(7)的輸入端均與功分器(3)的輸出端相接，模數轉換器(12)的輸出端與基帶芯片(13)的輸入端相接，所述RD射頻接收電路(10)的輸入端與基帶芯片(13)的輸出端相接。2.按照權利要求1所述的多模多頻點北斗衛星導航接收機，其特征在于:所述信號放大器(2)包括型號為SPF-5344的芯片U2和BNC接口 P2，所述芯片U2的IN管腳經電容Cl 3與BNC接口 P2的信號端相接，芯片U2的Gl管腳和G2管腳均接地，芯片U2的OUT管腳經電感L9和電感L6與3.3V電源相接。3.按照權利要求2所述的多模多頻點北斗衛星導航接收機，其特征在于:所述射頻天線(I)安裝在BNC接口P2上。4.按照權利要求2所述的多模多頻點北斗衛星導航接收機，其特征在于:所述功分器(3)包括型號為roi500U03的芯片U3、型號為roi500U03的芯片U4和芯片roi500U03W，所述芯片U3的IN管腳與芯片U2的OUT管腳相接，芯片U3的P0RT2管腳與芯片roi500U03W的IN管腳相接，芯片U3的PORTl管腳與芯片U4的IN管腳相接。5.按照權利要求4所述的多模多頻點北斗衛星導航接收機，其特征在于:所述第一濾波器(4)包括濾波器TA1566，所述濾波器TA1566的IN管腳經電容Cll與芯片PD1500U03W的OUTl管腳相接，濾波器TA1566的OUT管腳與第一射頻接收器(8)相接； 第二濾波器(5)包括濾波器TA0862A，所述濾波器TA0862A的IN管腳與芯片PD1500U03W的0UT2管腳相接，濾波器TA0862A的OUT管腳與第一射頻接收器(8)相接； 第三濾波器(6)包括濾波器TA0550A，所述濾波器TA0550A的IN管腳與芯片U4的P0RT2管腳相接，濾波器TA0862A的OUT管腳與第二射頻接收器(9)相接； 第四濾波器(7)包括濾波器TA1442A，所述濾波器TA1442A的IN管腳與芯片U4的PORTl管腳相接，濾波器TAl 442A的OUT管腳與RD射頻接收電路(1)相接。6.按照權利要求1所述的多模多頻點北斗衛星導航接收機，其特征在于:還包括RD射頻發射電路(11)，所述RD射頻發射電路(11)的輸入端與RD射頻接收電路(10)的輸出端相接。7.按照權利要求6所述的多模多頻點北斗衛星導航接收機，其特征在于:所述RD射頻接收電路(1)包括RD射頻芯片。8.按照權利要求7所述的多模多頻點北斗衛星導航接收機，其特征在于:所述RD射頻發射電路(11)包括型號為SPF-5344的芯片Ul和BNC接口Pl，所述芯片Ul的IN管腳經電容C7、電容L3和電容C4與RD射頻芯片相接，芯片Ul的Gl管腳和G2管腳均接地，芯片Ul的OUT管腳分兩路，一路經電容C3和電阻R3與BNC接口 Pl的信號端相接，另一路經電感L2和電感LI與3.3V電源相接;電感L2和電感LI的連接端經并聯的電容Cl和電容C2接地，BNC接口 PI的外殼接地。9.按照權利要求1所述的多模多頻點北斗衛星導航接收機，其特征在于:所述第一射頻接收器(8)和第二射頻接收器(9)均為射頻芯片XN225。10.按照權利要求1所述的多模多頻點北斗衛星導航接收機，其特征在于:所述基帶芯片(13)為BP2015基帶芯片。
【文檔編號】G01S19/13GK205484813SQ201620221835
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年3月22日
【發明人】王文芳, 張宇飛
【申請人】西安兗礦科技研發設計有限公司