CN104483685A - 抗4g干扰的北斗、gps多模收发一体化导航通信模块 - Google Patents

Abstract

一种抗4G干扰的北斗、GPS多模收发一体化导航通信模块，包括北斗一代RDSS单元、北斗二代RNSS/GPS单元、电源处理单元、连接器和金属盒体；北斗一代RDSS单元和北斗二代RNSS/GPS单元都载在一块PCB板上；电源处理单元为北斗一代RDSS单元和北斗二代RNSS/GPS单元供电；收发处理通道采用的是抗4G干扰射频收发电路，包括依次连接的低噪声放大器LNA、第一级混频器Mixer1、第一低通滤波器LPF、第二级混频器Mixer2、带通滤波器BPF、可变增益放大器VGA和第二低通滤波器LPF；第二低通滤波器LPF的信号输出端连接基带处理模块；所述第一级混频器Mixer1输出的射频信号IF1OUT到第一中频声表面波滤波器IF1SAW，IF1SAW输出射频信号IF1IN到第一低通滤波器LPF的输入端。本发明解决了4G信号对北斗一代RDSS接收干扰问题。

Description

抗4G干扰的北斗、GPS多模收发一体化导航通信模块

技术领域

本发明涉及的是一种北斗GPS多模收发一体化导航通信模块，属于射频通信器件技术领域。

背景技术

北斗导航系统RDSS是利用地球同步卫星为用户提供快速定位、简短数字报文通信和授时服务的一种全天候、区域性的卫星定位系统。但北斗一代RDSS的定位系统存在一定的缺陷，即它采用主动式定位方式，使得用户机不能自主解算出自己的坐标值，而且用户容量有限，定位精度不高，易暴露用户目标位置等。

北斗二代卫星导航系统，在导航原理上采用与GPS系统类似的被动三维定位原理，卫星星座的有效范围不是全球性的，而是区域性；可以支持用户级以中国为中信的一定范围内的自主实时三维定位。

GPS卫星导航系统已有30多年的发展历史，技术成熟，应用广泛，在目前的卫星导航系统市场中占有主导地位。并且GPS属于国外军方控制，且GPS对不同等级用户提供不同精度的定位服务。

在一些应用领域，应用终端所得到的位置信息无法及时与外部进行共享，通信具有一定的滞后性。北斗一代RDSS，可以实现简短数字报文通信的功能可以解决这一问题。

单一模式的定位导航系统无法全面解决上述问题，因此如何将北斗一代RDSS、北斗二代及GPS有效的集成起来，显得十分必要。

2013年4G移动通信技术正式投入使用，进入大范围的信号覆盖阶段。4G信号的频带为2510-2590MHz，极其邻近北斗RDSS的接收频段，同时4G信号功率较大，因此对RDSS终端造成了强信号干扰,经常导致北斗终端无法正常工作。因此克服4G干扰问题，使北斗应用能顺利拓展，显的尤为重要。

北斗RDSS卫星定位通信系统已经广泛应用于渔业、地质灾害、农业等领域，具有定位及短报文通信的作用，其终端通过卫星系统及总站，与另一终端用户机进行通信。然而，在地面接收卫星信号时会遇到各种形式的干扰，尤其是移动通讯4G信号的干扰。4G信号的频带为2510-2590MHz，极其邻近北斗RDSS的接收 频段，同时4G信号功率较大，因此对RDSS终端造成了强信号干扰，经常导致北斗终端无法正常工作。

北斗卫星系统是我国具有自主知识产权的导航定位通信系统，已经深入应用于国民经济和国防安全的各个领域，是国家重要的基础建设设施和空间信息产业的重大技术支撑系统。国际电信联盟(ITU)将S频段2483.35-2500MHz的频段分配给无线电测定卫星系统(RDSS)，同时该频段也可以用于卫星导航服务。北斗一代采用直接序列扩频通信体制，具有一定的抗干扰能力，但落地信号功率小，因此一般的北斗用户机容易受到其他频率的干扰。4G信号频带2510-2590MHz接近于北斗一代频带，接收机射频前端不易滤除，并且具有较大功率，容易对北斗一代终端的造成干扰，图1-1和1-2是4G信号对北斗一代终端定位通信成功率的影响示意图，测试结果表明4G信号会导致北斗一代终端无法正常使用。

发明内容

本发明的目的在于设计出一种集成北斗一代RDSS、北斗二代RNSS及GPS、低功耗、小体积的北斗GPS多模收发一体化导航通信模块，以解决单模式导航定位模块的不足，及解决4G信号对一代RDSS终端的干扰问题。

本发明的技术解决方案如下：

一种抗4G干扰的北斗GPS多模收发一体化导航通信模块，包括北斗一代RDSS单元、北斗二代RNSS/GPS单元、电源处理单元(电源处理单元可采用电源管理芯片实现)、连接器和金属盒体；

北斗一代RDSS单元和北斗二代RNSS/GPS单元都载在一块PCB板上；电源处理单元为北斗一代RDSS单元和北斗二代RNSS/GPS单元供电； 

所述北斗一代RDSS单元包括：第一低噪声放大器、收发处理射通道、功率放大器及基带处理模块；外部信号经低噪声放大器后、再经收发处理通道传到基带处理模块；输出信号为：基带处理模块的输出信号经收发处理通道后，再经功率放大器即得北斗一代RDSS单元的输出信号；

所述北斗二代RNSS/GPS单元包括：BDS-B1/GPS-L1双模导航模块和第二低噪声放大器；外部的BDS-B1信号和GPS-L1信号经过第二低噪声放大器传入BDS-B1/GPS-L1双模导航模块；

所述金属盒体包括壳体和隔腔筋条；PCB板装在壳体内；隔腔筋条在壳体 内壁和PCB表面之间，且与壳体内壁和PCB表面的接地焊盘密贴；隔腔筋条有多个，各个隔腔筋条把PCB表面与壳体内壁之间的空间隔成多个隔腔，所述第一低噪声放大器、收发处理射通道、功率放大器、基带处理模块、BDS-B1/GPS-L1双模导航模块和第二低噪声放大器分别在一个隔腔内；

所述连接器露出金属盒体表面；连接器包括一个板对板连接器和三个射频连接器；板对板连接器焊接在所述PCB板上；三个射频连接器分别连接第一低噪声放大器、第二低噪声放大器和功率放大器。

所述收发处理通道采用的是抗4G干扰射频收发电路，包括依次连接的低噪声放大器LNA、第一级混频器Mixer1、第一低通滤波器LPF、第二级混频器Mixer2、带通滤波器BPF、可变增益放大器VGA和第二低通滤波器LPF；第二低通滤波器LPF的信号输出端连接基带处理模块；

所述第一级混频器Mixer1输出的射频信号IF1OUT到第一中频声表面波滤波器IF1SAW，IF1SAW输出射频信号IF1IN到第一低通滤波器LPF的输入端；

还包括小数分频锁相环回路，该锁相环的输出的给Mixer1的本振频率为2704.92MHz，输出给Mixer2的本振频率为225.41MHz。

所述电源处理单元包括第一电源模块、第二电源模块和基带电源模块；第一电源模块为第一低噪声放大器和第二低噪声放大器供电；第二电源模块为功率放大器、收发处理通道和基带处理模块供电；

DBS-B1/GPS-L1双模导航模块的UART接口、基带处理模块的UART接口、GPIO接口连接在板对板连接器上；第一、二电源模块的电源输入接口分别连接在板对板连接器上。

所述金属盒体的两边设有定位孔，该定位孔是螺孔或通孔。所述定位孔有四个，定位孔两两对称分布在金属盒体左右两边；四个定位孔围成长方形；位于同一边的两个定位孔距离金属盒体中心的距离相同，且两个定位孔的孔距作为长方形的一边长为30mm；长方形的另一边长为50mm；

板对板连接器的中心位置偏离金属盒体竖直中心线距离为3.82mm，偏离金属盒体水平中心线距离为23.62mm。

板对板连接器是25pin板对板连接器，其接口定义如下表1：

表1：

本发明的有益效果为：

本发明应用在导航领域用于接收和发送射频信号及输出定位信息。体积可以减小到尺寸为约58.3mm×54mm，集成度高，具有结构简单、体积小的优点。

本发明的各功能电路嵌入在一个金属腔体内，均可以有效防止外部干扰和内部电磁场向外辐射，保证了信号的真实性。

本发明采用北斗专用射频通道芯片，将接收通道与发射通道集成在一块芯片上，只需配置简单的外围电路，即可实现北斗一代射频信号的接收和发射。降低了模块的开发难度、降低了成本、减小了模块的体积的同时也大大的降低了模块的功耗。

本发明预留I/O接口，便于用户二次开发。模块内部北斗一代RDSS及GPS/北斗二代RNSS功能采用双串口独立输出的形式，上位机可以通过相应的串口对RDSS/RNSS功能进行软件版本升级。

本发明生产采用整板集成、分区域隔离的设计方式。一次焊接完毕后，直接放入腔体内进行简单的射频接头焊接、组装及测试，方便维修及批量生产。

本发明采用连接器与外部进行数据通信及供电，模块两边设有固定孔(固定孔可设置为螺纹孔也可为通孔)，安装方便，便于整机客户的集成与生产的同时，大大提高整机设备的可靠性。

为了克服4G干扰问题，使北斗应用能顺利的拓展，本发明针对4G信号对北斗的干扰做出了分析，并从芯片构架入手结合终端提出了解决方案，测试结果 表明终端接收机可以正常工作。通过终端射频天线捕捉到的4G信号最大电平大约为-40dBm，本技术方案以此电平作为信号源功率设定，从射频收发芯片的架构入手结合终端产品提出解决方案。

本发明采用射频前端滤波器滤波与射频收发芯片相结合的方式来解决4G信号对R北斗一代RDSS接收干扰问题，保证了RDSS终端的顺利使用。

附图说明：

图1-1和1-2：本实施例外观及对外接口的尺寸示意图；图中：1为定位孔，2为板对板连接器；

图2：本实施例功能框示意图；

图3：本实施例电原理框示意图。

图4-1：4G信号干扰北斗一代终端干扰情况试验曲线示意图；

图4-2：4G信号干扰北斗一代终端干扰情况试验结果示意图；

图5：北斗一代信号功率谱密度示意图；

图6：北斗一代终端接收部分示意图；

图7-1：4G信号单音信号输入，中频输出曲线(射频滤波器抑制前)；

图7-2：4G信号单音信号输入，中频输出曲线(射频滤波器抑制后)；

图8：LNA后、射频收发芯片之前的SAW后滤波特性曲线。

具体实施方式：

下面结合附图与具体实施方式对本发明进一步说明如下：

一种抗4G干扰的北斗、GPS多模收发一体化导航通信模块，包括北斗一代RDSS单元、北斗二代RNSS/GPS单元、电源处理单元(电源处理单元可采用电源管理芯片实现)、连接器和金属盒体；

北斗一代RDSS单元和北斗二代RNSS/GPS单元都载在一块PCB板上；电源处理单元为北斗一代RDSS单元和北斗二代RNSS/GPS单元供电； 

所述北斗一代RDSS单元包括：第一低噪声放大器、收发处理射通道、功率放大器及基带处理模块；外部信号经低噪声放大器后、再经收发处理通道传到基带处理模块；输出信号为：基带处理模块的输出信号经收发处理通道后，再经功率放大器即得北斗一代RDSS单元的输出信号；

所述北斗二代RNSS/GPS单元包括：BDS-B1/GPS-L1双模导航模块和第二低噪声放大器；外部的BDS-B1信号和GPS-L1信号经过第二低噪声放大器传入BDS-B1/GPS-L1双模导航模块；

所述金属盒体包括壳体和隔腔筋条；PCB板装在壳体内；隔腔筋条在壳体内壁和PCB表面之间，且与壳体内壁和PCB表面的接地焊盘密贴；隔腔筋条有多个，各个隔腔筋条把PCB表面与壳体内壁之间的空间隔成多个隔腔，所述第一低噪声放大器、收发处理射通道、功率放大器、基带处理模块、BDS-B1/GPS-L1双模导航模块和第二低噪声放大器分别在一个隔腔内；

所述连接器露出金属盒体表面；连接器包括一个板对板连接器和三个射频连接器；板对板连接器焊接在所述PCB板上；三个射频连接器分别连接第一低噪声放大器、第二低噪声放大器和功率放大器。

如图1-1和1-2所示，北斗GPS多模收发一体化导航通信模块通过对外连接器与外部进行数据交换及实现对模块的供电。通过定位孔进行固定。四个定位孔以模块中心线对称，之间间距分别为30mm和50mm。连接器中心位置距离模块中心线距离为3.82mm和23.62mm。

串口通信和电源接口采用25pin板板连接器，连接器型号为：DF9_25S_1V(广濑)，其接口定义如下表1所示。射频连接器的型号为MCX-KYD11。

表1

如图3所示，各个模块通过电源管理芯片来实现供电。外部供电接口，通过对外连接器来进行供电。模块单元内部集成了抗4G干扰射频接收机，只需简单 的外围电路，即可实现接收信号的两次变频及进行发射调制等，实现北斗一代射频信号的接收和发射的同时，为北斗专用基带芯片提供时钟输出信号。此外，一代RDSS模组单元还集成了接收前端的低噪声放大器电路、10W输出功率的功放模块、北斗专用的RDSS基带电路，集成度高，可实现RDSS定位、通信功能。

如图3所示，所述的北斗二代RNSS/GPS单元支持三种工作模式，并可通过命令相互切换实现单DBS-B1工作模式、BDS-B1/GPS L1双模工作模式三种模式。此外，该模组还集成了精准的1pps输出功能。

采用此方案的北斗GPS多模收发一体化导航通信模块技术指标主要如下：

(1)输入电源

模块电源接口包含：VCC和VCCPA，其中VCC用于模块的接收，VCCPA用于模块的发射。

VCC:   ◇输入电压：+4.2V～+5.2V

       ◇典型电压：+5V

       ◇接收时工作电流：180mA

VCCPA：◇输入电压：+11V～+13V

       ◇典型电压：+12V

       ◇发射电流：≤2.5A

(2)功耗：

不发射时：≤0.9W

发射时：≤30W

(3)性能指标，如表2：

表2：

针对收发处理通道采用的抗4G干扰设计说明如下：

4G信号对RDSS终端造成干扰的技术分析

从图7-1和7-2中可以看出，4G信号导致RDSS终端定位及通信连续出现异常状态，这就需要针对4G信号如何影响RDSS终端的问题进行频域与时域的分析。

北斗一代区域RDSS系统，载波中心频率为2491.75MHz，码速率4.08MHz，信息速率8000bps，地面接收功率-149dBW，信号的功率谱密度如图8所示。4G信号的S频段为2510MHz-2590MHz，与RDSS频段接近，且落地电平较大，容易造成对RDSS终端的干扰。从频域上来讲，4G信号属于RDSS的带外干扰信号，最直接有效的手段就是通过射频滤波器滤除，但是射频滤波器无法完全滤除干扰信号的影响，所以需要结合终端射频前端滤波器和射频接收芯片的性能，达到抗4G信号的效果，从而保证RDSS终端正常工作。

RDSS的信号落地电平较低，信号功率一般在噪底内，有用信号是噪声功率在带内的积分，一般按照-100dBm评估，频带为2491.75±4.08MHz；4G干扰信号按照-40dBm进行评估，频带为2510-2590MHz。可以看出4G干扰信号大于有用信号60dB，所以北斗一代终端的抗干扰能力非常重要。本技术方案提出的抗4G干扰信号的解决方案是通过两个方面达到：射频前端滤波器及射频收发芯片结构。

抗4G干扰信号的RDSS终端解决方案

根据RDSS频段周围存在的干扰信号的频段分布，一次变频方案会有干扰信号落入带内，本RDSS终端解决方案采用高本振二次变频架构，示意图如图6所示。RDSS终端解决方案主要集中在外置射频前端和射频收发芯片(电路)两个部分。其中，外置射频前端的滤波特性本方案可以达到2520MHz处抑制40dBc，如图7-1和4-2所示。射频收发芯片的设计，本方案是采用两次变频结构方案，此方案采用高本振2704.92MHz将信号混频到第一中频213MHz，经过滤波后，将第一中频信号再下变频到中频频率12.24MHz，同时接收部分仅需要一个锁相环结构，节约了功耗、降低了成本。

射频收发芯片的接收链路包括：低噪声放大器、两级混频器、滤波器，可变增益放大器，自动增益控制电路，一个四分频的分频器，一个驱动电路，一个模数转换电路，同时包括产生两级本振信号的内置射频压控振荡器的小数分频锁相环回路和一个三分频的分频器电路。

采用高本振二次变频方案应用于RDSS卫星导航系统的射频接收机可以有效地解决4G信号带来的干扰问题。本方案中由4G信号产生的干扰源是直接混频的信号以及由谐波混频后产生的干扰。例如4G信号2586MHz频段产生12.43MHz的带内干扰：(2704.92-2586)×2＝237.84，237.84-225.41＝12.43MHz；2530MHz频段产生50.49MHz的带外干扰，(2704.92-2530)*1-225.41＝50.49MHz；4G信号形成的干扰源分布如表3所示。

表3：4G信号干扰源分布(单位：MHz)

从表3中可以看出，2584-2588之间形成的干扰落在中频带内，其他的频率均离中心频率较远的中频带外。产生二次谐波分量的射频频率(2586MHz±4MHz)相对RDSS信号频带远，片外射频滤波器可以对其进行足够的抑制，如图7-1和4-2是片外滤波器抑制前后的对比图。

通过外置射频滤波器及低噪声放大器的设计，可以将4G信号2520MHz处抑制40dBc，如图8所示。

RDSS终端增益分配为：RDSS射频带内增益35dB，2520MHz增益-5dB，假定输入到RDSS终端经过天线后的2520MHz处信号强度-40dBm，通过计算，达到射频收发芯片的前端2520MHz信号为-50dBm。

由于4G信号是宽带信号，三阶交调会落入射频收发芯片，例如2520MHz、2548MHz进入射频收发芯片的功率均为-50dBm，这就要求射频收发芯片带外IIP3达到-15dBm。如果北斗一代芯片与LTE的芯片集成在一个终端上，甚至工作在同一个PCB板，此时线性度的要求会更高。

在射频收发芯片方面，由于干扰信号不可能被完全滤除，同时4G信号带宽较宽，会产生交调信号，所以要求射频收发芯片保持良好的线性度。另一方面， 中频滤波器采用SAW滤波器及片内滤波器共同配合，对带宽外的信号进行抑制，同时具有良好的高低温全温度范围内的稳定特性。

最后，考虑到RDSS终端可以能与4G终端配合使用，信号功率会更大。这就要求射频收发芯片在保证噪声系数的同时，具有良好的线性。例如假定进入射频收发芯片前端的干扰功率为-40dBm，经过天线及片外低噪声放大器增益30dB，即进入射频收发芯片的最大干扰信号强度为-10dBm，为了保证在强干扰信号输入时不发生非线性失真，同时对整机信噪比恶化3dB以内，就要求射频接收芯片的输入1dB压缩点至少达到-10dBm，噪声系数小于15dB以内。(在整机系统里进行测试，信噪比恶化3dB以内，仍然符合整机终端的信噪比要求，不影响通信使用)。

射频接收芯片的实现

通过分析干扰信号的频谱与强度，得出从射频滤波器的带外抑制及射频收发芯片的抗干扰能力两方面来实现4G干扰信号的抑制。对于射频接收芯片来讲，着重放在射频前端的高线性度指标特性和模拟中频的滤波特性、噪声系数的折中上。通道的三个主要指标：增益、噪声系数、线性度是相互制约的，需要在充分考虑他们的关系以及芯片可实现性基础上进行全面考虑。

1射频部分

射频前端包括低噪声放大器、混频器及缓冲器，主要侧重点在于高线性度和噪声系数的设计。低噪声放大器的一般设计步骤是：首先选择好LNA的结构，其次调整LNA合适的偏置点，接下来就是LNA的输入输出匹配，完成输入匹配后，要调整电路的各项参数使得增益和噪声满足指标要求，最后，对电路进行完善，保证电路稳定工作，线性范围足够大。射频第一级低噪声放大器采用cascode结构，可以提供20dB的高增益状态和10dB的低增益状态。高增益状态下可以实现噪声系数1.8dB以内；低增益状态下实现10dB的噪声系数，输入1dB压缩点-8dBm。

2模拟部分

模拟部分主要考虑滤波特性及噪声系数的折中。本方案采用的架构是二次变频接收机结构，第一混频输出滤波器特性由片外滤波器完成，中频滤波器抑制达 到40dB以上。这对后级的模拟电路是一个很好的帮助，后级模拟中频部分二次变频后需要带通滤波器的作用，将谐波分量抑制，同时要求具有低噪声特性，因为即便存在大信号干扰状态的情况下，通道灵敏度及信噪比仍然需要符合整机要求。

实验结果

本发明针对4G干扰信号对RDSS终端的影响进行分析，提出将射频和基带做成一个北斗RDSS收发模块产品的解决方案。。

将模块进行测试，测试包括对天测试和对信号源测试。测试重点在于在4G干扰信号存在的前提下，模块是否有抗干扰的能力，是否可以正常通信定位。

(1)对天测试结果 

RDSS终端模块接上天线及测试软件及平台，在覆盖4G干扰信号的环境下测试定位及通信均可以正常工作。可以检测到有5个以上的波束，信噪比42以上。

(2)4G干扰信号对模拟带内中频的影响

一方面是4G信号混频后的谐波落入有用信号带内。此信号由于射频频率离中心频率较远，有较大的抑制，所以此谐波分量产生的带内干扰非常小，例如2586MHz干扰信号-40dBm进入RDSS终端模块，经过两次滤波器的带外抑制。观察中频输出12.43MHz的杂散，无杂散。与未加入滤波器相比，至少小了10dB，原因在于滤波器抑制能力及射频前端产生谐波小。

另一方面，4G信号的三阶交调分量进入射频收发芯片。这就要求射频收发芯片在保证低噪声的前提下，线性度要求较高。

总结

本发明从芯片构架入手结合终端提出了抗4G干扰的解决方案，将理论分析和实际测试结合，针对4G信号对RDSS终端产生的带内带外的干扰都进行了抑制，实验结果与理论分析表明，本发明的RDSS导航终端射频通道的方案是RDSS应用的较佳方案，可以有效地解决4G信号的干扰问题，有利于北斗一代的市场推进。

Claims (6)

1.一种抗4G干扰的北斗、GPS多模收发一体化导航通信模块，其特征是包括北斗一代RDSS单元、北斗二代RNSS/GPS单元、电源处理单元、连接器和金属盒体；

北斗一代RDSS单元和北斗二代RNSS/GPS单元都载在一块PCB板上；电源处理单元为北斗一代RDSS单元和北斗二代RNSS/GPS单元供电；

所述北斗一代RDSS单元包括：第一低噪声放大器、收发处理通道、功率放大器及基带处理模块；外部信号经低噪声放大器后、再经收发处理通道传到基带处理模块；输出信号为：基带处理模块的输出信号经收发处理通道后，再经功率放大器即得北斗一代RDSS单元的输出信号；

所述北斗二代RNSS/GPS单元包括：BDS-B1/GPS-L1双模导航模块和第二低噪声放大器；外部的BDS-B1信号和GPS-L1信号经过第二低噪声放大器传入DBS-B1/GPS-L1双模导航模块；

所述金属盒体包括壳体和隔腔筋条；PCB板装在壳体内；隔腔筋条在壳体内壁和PCB表面之间，且与壳体内壁和PCB表面的接地焊盘密贴；隔腔筋条有多个，各个隔腔筋条把PCB表面与壳体内壁之间的空间隔成多个隔腔，所述第一低噪声放大器、收发处理射通道、功率放大器、基带处理模块、BDS-B1/GPS-L1双模导航模块和第二低噪声放大器分别在一个隔腔内；

所述连接器露出金属盒体表面；连接器包括一个板对板连接器和三个射频连接器；板对板连接器焊接在所述PCB板上；三个射频连接器分别连接第一低噪声放大器、第二低噪声放大器和功率放大器；

所述收发处理通道采用的是抗4G干扰射频收发电路，包括依次连接的低噪声放大器LNA、第一级混频器Mixer1、第一低通滤波器LPF、第二级混频器Mixer2、带通滤波器BPF、可变增益放大器VGA和第二低通滤波器LPF；第二低通滤波器LPF的信号输出端连接基带处理模块；

所述第一级混频器Mixer1输出的射频信号IF1OUT到第一中频声表面波滤波器IF1SAW，IF1SAW输出射频信号IF1IN到第一低通滤波器LPF的输入端；

还包括小数分频锁相环回路，该锁相环的输出的给Mixer1的本振频率为2704.92MHz，输出给Mixer2的本振频率为225.41MHz。

2.根据权利要求1所述的北斗、GPS多模收发一体化导航通信模块，其特征是所述电源处理单元包括第一电源模块、第二电源模块和基带电源模块；第一电源模块为第一低噪声放大器和第二低噪声放大器供电；第二电源模块为功率放大器、收发处理通道和基带处理模块供电；

DBS-B1/GPS-L1双模导航模块的UART接口、基带处理模块的UART接口和GPIO接口连接在板对板连接器上；第一、二电源模块的电源输入接口分别连接在板对板连接器上。

3.根据权利要求1所述的北斗、GPS多模收发一体化导航通信模块，其特征是所述金属盒体的两边设有定位孔，该定位孔是螺孔或通孔。

4.根据权利要求3所述的北斗、GPS多模导航通信模块，其特征是所述定位孔有四个，定位孔两两对称分布在金属盒体左右两边；四个定位孔围成长方形；位于同一边的两个定位孔距离金属盒体中心的距离相同，且两个定位孔的孔距作为长方形的一边长为30mm；长方形的另一边长为50mm；

板对板连接器的中心位置偏离金属盒体竖直中心线距离为3.82mm，偏离金属盒体水平中心线距离为23.62mm。

5.根据权利要求1所述的北斗、GPS多模收发一体化导航通信模块，其特征是板对板连接器是25pin板对板连接器，其接口定义如下表1：

表1：

6.根据权利要求1所述的北斗、GPS多模收发一体化导航通信模块，其特征是抗4G干扰射频收发电路的设计过程如下：

1)4G信号对RDSS终端造成干扰的技术分析：

北斗一代区域RDSS系统，载波中心频率为2491.75MHz，码速率4.08MHz，信息速率8000bps，地面接收功率-149dBW；

4G信号的S频段为2510MHz-2590MHz，与本RDSS频段接近，且落地电平较大，容易造成对RDSS终端的干扰；

从频域上来讲，4G信号属于本RDSS的带外干扰信号，最直接有效的手段就是通过射频滤波器滤除，但是射频滤波器无法完全滤除干扰信号的影响，所以需要结合终端射频前端滤波器和射频接收电路的性能，达到抗4G信号的效果，从而保证RDSS终端正常工作；

本RDSS的信号落地电平较低，信号功率多数在噪底内，有用信号是噪声功率在带内的积分，按照-100dBm评估，频带为2491.75±4.08MHz；4G干扰信号按照-40dBm进行评估，频带为2510-2590MHz；则4G干扰信号大于有用信号60dB；

2)抗4G干扰信号的RDSS终端解决方案制定：

根据本RDSS频段周围存在的干扰信号的频段分布，一次变频方案会有干扰信号落入带内，本RDSS终端解决方案采用高本振二次变频架构；

本RDSS终端解决方案集中在外置射频前端和射频收发电路两个部分；其中，外置射频前端的滤波特性使本方案达到2520MHz处抑制40dBc；

射频收发电路的设计，采用两次变频结构方案，此方案采用高本振2704.92MHz将信号混频到第一中频213MHz，经过滤波后，将第一中频信号再下变频到中频频率12.24MHz，同时接收部分仅需要一个锁相环结构；

本方案中由4G信号产生的干扰源是直接混频的信号以及由谐波混频后产生的干扰，例如4G信号2586MHz频段产生12.43MHz的带内干扰：(2704.92-2586)×2＝237.84，237.84-225.41＝12.43MHz；2530MHz频段产生50.49MHz的带外干扰，(2704.92-2530)*1-225.41＝50.49MHz；4G信号形成的干扰源分布测试数据表明，2584-2588MHz之间形成的干扰落在中频带内，其它的频率均离中心频率较远的中频带外；产生二次谐波分量的射频频率(2586MHz±4MHz)相对本RDSS信号频带远，片外射频滤波器可以对其进行足够的抑制，；

由于4G信号是宽带信号，三阶交调会落入射频收发芯片，例如2520MHz、2548MHz进入射频收发芯片的功率均为-50dBm，这就要求射频收发芯片带外IIP3达到-15dBm；

在射频收发电路方面，由于干扰信号不可能被完全滤除，同时4G信号带宽因素决定会产生交调信号，所以要求射频收发电路保持良好的线性度。另一方面，中频滤波器采用SAW滤波器及片内滤波器共同配合，对带宽外的信号进行抑制，同时具有良好的高低温全温度范围内的稳定特性；

考虑到本RDSS终端与4G终端配合使用，信号功率会更大，则射频收发电路在保证噪声系数的同时，具有良好的线性；例如假定进入射频收发芯片前端的干扰功率为-40dBm，经过天线及片外低噪声放大器增益30dB，即进入射频收发芯片的最大干扰信号强度为-10dBm，为了保证在强干扰信号输入时不发生非线性失真，同时对整机信噪比恶化3dB以内，就要求射频接收芯片的输入1dB压缩点至少达到-10dBm，噪声系数小于15dB以内；

3)射频接收芯片的实现

通过分析干扰信号的频谱与强度，得出从射频滤波器的带外抑制及射频收发芯片的抗干扰能力两方面来实现4G干扰信号的抑制；对于射频接收电路来讲，着重放在射频前端的高线性度指标特性和模拟中频的滤波特性、噪声系数的折中上；通道的三个主要指标：增益、噪声系数、线性度是相互制约的，需要在充分考虑他们的关系以及芯片可实现性基础上进行全面考虑；

1、射频部分

射频前端的设计侧重点在于高线性度和噪声系数的设计；

低噪声放大器的一般设计步骤是：首先选择好LNA的结构，其次调整LNA合适的偏置点，接下来就是LNA的输入输出匹配，完成输入匹配后，要调整电路的各项参数使得增益和噪声满足指标要求，最后，对电路进行完善，保证电路稳定工作，线性范围足够大；

第一级低噪声放大器采用cascode结构，提供20dB的高增益状态和10dB的低增益状态；高增益状态下可以实现噪声系数1.8dB以内；低增益状态下实现10dB的噪声系数，输入1dB压缩点-8dBm；

2、模拟部分

模拟部分要考虑滤波特性及噪声系数的折中；本方案采用的架构是二次变频接收机结构，第一混频输出滤波器特性由片外滤波器完成，中频滤波器抑制达到40dB以上；这对后级的模拟电路是一个很好的帮助，后级模拟中频部分二次变频后需要带通滤波器的作用，将谐波分量抑制，同时要求具有低噪声特性，因为即便存在大信号干扰状态的情况下，通道灵敏度及信噪比仍然需要符合整机要求。