CN105954779A - 导航定位天线的有源射频模块 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种导航定位天线的有源射频模块，包括：第一XW2659芯片，SHDN端连接VCC端；第一XW2659芯片，输入端RFIN经阻抗噪声匹配线TL1、电容C1连接到有源射频模块的输入端IN，第一XW2659芯片的输出端RFOUT经阻抗噪声匹配线TL2、带通滤波器F1、电容Cadj到地；第二XW2659芯片，SHDN端连接VCC端；第二XW2659芯片的输入端RFIN经阻抗噪声匹配线TL3连接到带通滤波器F1、电容Cadj的公共端点，第二XW2659芯片的输出端RFOUT经阻抗噪声匹配线TL4、电容C2连接到有源射频模块的输出端OUT；输出端OUT，还经电感TL5、电阻R1连接到第一XW2659芯片和第二XW2659芯片的VCC端；电容C5，一端连接第一XW2659芯片和第二XW2659芯片的VCC端、另一端接地。本发明具有外围电路简单、抗干扰、低噪声、功耗小、可靠性高的有益效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种导航定位天线的有源射频模块，尤其是基于XW2659芯片的低噪声、抗干扰有源射频模块，属于射频电路设计领域。
背景技术
现有导航定位天线的射频模块，主要用NEC的2SC5508三极管作为放大器，该射频模块的基本功能、性能等受到了极大的限制。
目前，本申请人已公开了XW2659芯片，其具有宽电压供电，抗静电保护ESD输入输出，50欧姆输出匹配等优点。但还没有公开将XW2659芯片应用于导航定位天线的有源射频模块。
发明内容
本发明根据以上不足，提供了一种导航定位天线的有源射频模块，用XW2659芯片作为放大器，并直接利用PCB的铜箔走线作为抗噪声匹配线。
本发明的技术方案是：
一种导航定位天线的有源射频模块，其特征是，包括：
第一XW2659芯片， SHDN端连接VCC端，输入端RFIN经阻抗噪声匹配线TL1、电容C1连接到有源射频模块的输入端IN，输出端RFOUT经阻抗噪声匹配线TL2、带通滤波器F1、电容Cadj到地；
第二XW2659芯片， SHDN端连接VCC端，输入端RFIN经阻抗噪声匹配线TL3连接到带通滤波器F1、电容Cadj的公共端点，输出端RFOUT经阻抗噪声匹配线TL4、电容C2连接到有源射频模块的输出端OUT；
输出端OUT，还经电感TL5、电阻R1连接到第一XW2659芯片和第二XW2659芯片的VCC端；
电容C5，一端连接第一XW2659芯片和第二XW2659芯片的VCC端、另一端接地。电容C5为电源滤波电容。
需要说明的是，输出端OUT即是本有源射频模块的信号输出端也是电源输入端，电感TL5仅提供直流通路，起射频隔断作用。
还包括电容C3，电容C3的一端连接到所述第一XW2659芯片的VCC端、另一端接地。电容C3为电源滤波电容。
还包括电容C4，电容C4的一端连接到所述第二XW2659芯片的VCC端、电容C4的另一端接地。电容C4为电源滤波电容。
所述带通滤波器F1的带通中心频率1575.42GHz。
作为优选，所述阻抗噪声匹配线TL1、阻抗噪声匹配线TL2、阻抗噪声匹配线TL3、阻抗噪声匹配线TL4、电感TL5由PCB的铜箔走线加工形成。
作为优选，所述阻抗噪声匹配线TL1的形状为正方波与负方波的形状连接而成。
作为优选，所述阻抗噪声匹配线TL2的形状为一字型。
作为优选，所述阻抗噪声匹配线TL3、阻抗噪声匹配线TL4的形状为L型。
作为优选，所述电感TL5的形状为若干个正方波与负方波的形状连接而成。
作为优选，所述各所述元器件均安装在PCB的顶层，PCB的底层与电源连接。
所述阻抗噪声匹配线TL1、阻抗噪声匹配线TL2、阻抗噪声匹配线TL3、阻抗噪声匹配线TL4由PCB的铜箔走线加工形成。
需要说明的是，抗噪声匹配线的设计主要是考虑长度、宽带、走线的形状等，通常可以先通过仿真电路进行设计，再通过实际电路验证修改。
当有源射频模块的输入端IN输入1.57542GHz频率时，有源射频模块的输入阻抗为（48.2-j7.2）Ω，接近50欧姆阻抗，阻抗匹配的效果较为理想。
使用阻抗噪声匹配线匹配的本发明有源射频模块在1.57542GHz频率时，噪声系数为0.96dB，噪声系数小。
使用电感器件代替阻抗噪声匹配线时的模块在1.57542GHz频率时，实测的输出驻波比为1.45。
使用阻抗噪声匹配线的本发明有源射频模块在1.57542GHz频率时，实测的输出驻波比为1.10，可以看出阻抗噪声匹配线做匹配确实有效果降低了输出驻波比，性能明显提高。
本发明具有外围电路简单、成本低、抗干扰、低噪声、功耗小、可靠性高的有益效果。
附图说明
图1为本发明的电原理图。
图2为本发明阻抗噪声匹配线TL1的形状图。
图3为本发明阻抗噪声匹配线TL2的形状图。
图4为本发明阻抗噪声匹配线TL4的形状图。
图5为本发明电感TL5的形状图。
具体实施方式
现结合附图对本发明作进一步的说明：
如图所示，一种导航定位天线的有源射频模块，其特征是，包括：
第一XW2659芯片， SHDN端连接VCC端，输入端RFIN经阻抗噪声匹配线TL1、电容C1连接到有源射频模块的输入端IN，输出端RFOUT经阻抗噪声匹配线TL2、带通滤波器F1、电容Cadj到地；
第二XW2659芯片， SHDN端连接VCC端，输入端RFIN经阻抗噪声匹配线TL3连接到带通滤波器F1、电容Cadj的公共端点，输出端RFOUT经阻抗噪声匹配线TL4、电容C2连接到有源射频模块的输出端OUT；
输出端OUT，还经电感TL5、电阻R1连接到第一XW2659芯片和第二XW2659芯片的VCC端；
电容C5，一端连接第一XW2659芯片和第二XW2659芯片的VCC端、另一端接地。电容C5为电源滤波电容。
还包括电容C3，电容C3的一端连接到所述第一XW2659芯片的VCC端、另一端接地。电容C3为电源滤波电容。
还包括电容C4，电容C4的一端连接到所述第二XW2659芯片的VCC端、电容C4的另一端接地。电容C4为电源滤波电容。
带通滤波器F1的带通中心频率1575.42GHz。
阻抗噪声匹配线TL1、阻抗噪声匹配线TL2、阻抗噪声匹配线TL3、阻抗噪声匹配线TL4、电感TL5由PCB的铜箔走线加工形成。
阻抗噪声匹配线TL1为第一级输入阻抗匹配和噪声匹配；
第一级XW2659的RFin输入阻抗为：(41.5-j40.1）Ω，有源射频模块的输入端IN阻抗为50欧姆，通过阻抗噪声匹配线连续可调，使得输入阻抗匹配和噪声匹配最优，获得低噪声系数，得出线宽：0.15mm，阻抗噪声匹配线TL1的线长：11.9mm，覆铜厚度：30μm，TL1的形状为正方波与负方波的形状连接而成。
阻抗噪声匹配线TL2为50欧姆阻抗输出；
第一级XW2659输出阻抗，带通滤波器F1输入阻抗，均为50欧姆。阻抗噪声匹配线TL2的线宽：0.15mm，线长：1.38mm，覆铜厚度：30μm，阻抗噪声匹配线TL2的形状为一字型。
阻抗噪声匹配线TL3为第二级输入阻抗匹配和噪声匹配；
第二级XW2659的RFin输入阻抗为：(41.5-j40.1）Ω，带通滤波器F1输出阻抗为50欧姆，通过阻抗噪声匹配线TL3连续可调，得出最优匹配，提高系统抗干扰性能，得出阻抗噪声匹配线TL3的线宽：0.15mm，线长：7mm，覆铜厚度：30μm。
阻抗噪声匹配线TL4为50欧姆输出阻抗；
阻抗噪声匹配线TL3、阻抗噪声匹配线TL4的形状为L型，需要说明的是图4给出的是与L型呈镜像的图形，当从PCB覆铜从不同面看时有一面的形状为L型。
第二级XW2659输出阻抗，为50欧姆。阻抗噪声匹配线TL4的线宽：0.5mm，线长：13.3mm覆铜厚度：30μm。
电感TL5的线宽：0.15mm，线长：55.5mm，覆铜厚度：30μm，电感TL5的形状为若干个正方波与负方波的形状连接而成。
根据系统要求，调节电容Cadj值，获得预期的系统信号放大总增益（1575.42GHz）。
Cadj：不加电容，总增益：29.2dB。
Cadj=0.5pF，总增益：27.7dB。
Cadj=1.0pF，总增益：26.4dB。
Cadj=1.5pF，总增益：23.9dB。
Claims (10)
1. 一种导航定位天线的有源射频模块，其特征是，包括：
第一XW2659芯片， SHDN端连接VCC端，输入端RFIN经阻抗噪声匹配线TL1、电容C1连接到有源射频模块的输入端IN，输出端RFOUT经阻抗噪声匹配线TL2、带通滤波器F1、电容Cadj到地；
第二XW2659芯片， SHDN端连接VCC端，输入端RFIN经阻抗噪声匹配线TL3连接到带通滤波器F1、电容Cadj的公共端点，输出端RFOUT经阻抗噪声匹配线TL4、电容C2连接到有源射频模块的输出端OUT；
输出端OUT，还经电感TL5、电阻R1连接到第一XW2659芯片和第二XW2659芯片的VCC端；
电容C5，一端连接第一XW2659芯片和第二XW2659芯片的VCC端、另一端接地。
2. 如权利要求1所述的一种导航定位天线的有源射频模块，其特征是，还包括电容C3，电容C3的一端连接到所述第一XW2659芯片的VCC端、另一端接地。
3. 如权利要求1所述的一种导航定位天线的有源射频模块，其特征是，还包括电容C4，电容C4的一端连接到所述第二XW2659芯片的VCC端、电容C4的另一端接地。
4. 如权利要求1所述的一种导航定位天线的有源射频模块，其特征是，所述带通滤波器F1的带通中心频率1575.42GHz。
5. 如权利要求1-4任一项所述的一种导航定位天线的有源射频模块，其特征是，所述阻抗噪声匹配线TL1、阻抗噪声匹配线TL2、阻抗噪声匹配线TL3、阻抗噪声匹配线TL4、电感TL5由PCB的铜箔走线加工形成。
6. 如权利要求5所述的一种导航定位天线的有源射频模块，其特征是，所述阻抗噪声匹配线TL1的形状为正方波与负方波的形状连接而成。
7. 如权利要求5所述的一种导航定位天线的有源射频模块，其特征是，所述阻抗噪声匹配线TL2的形状为一字型。
8. 如权利要求5所述的一种导航定位天线的有源射频模块，其特征是，所述阻抗噪声匹配线TL3、阻抗噪声匹配线TL4的形状为L型。
9. 如权利要求5所述的一种导航定位天线的有源射频模块，其特征是，所述电感TL5的形状为若干个正方波与负方波的形状连接而成。
10. 如权利要求1-4任一项所述的一种导航定位天线的有源射频模块，其特征是，所述各所述元器件均安装在PCB的顶层，PCB的底层与电源连接。
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