CN202330719U

CN202330719U - 北斗用户机核心射频模块

Info

Publication number: CN202330719U
Application number: CN2011204436524U
Authority: CN
Inventors: 朱辉; 胡海平
Original assignee: SHENZHEN DEWO DEVICE TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: SHENZHEN DEWO DEVICE TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2011-11-10
Filing date: 2011-11-10
Publication date: 2012-07-11
Anticipated expiration: 2021-11-10

Abstract

本实用新型公开了一种超小型北斗用户机核心射频模块，包括依次电连接的频带选择滤波器、低噪声放大器、第一混频器、镜像抑制滤波器、第一中频放大器、第二混频器、第二中频放大器；接收机天线单元的信号频率经频带选择滤波器滤波后，输入信号通过多级下变频方式与本振信号进行减频混合，产生的中频输出信号从第二混频器输出端输出，高精度的中频输出信号更容易进行处理，该设计结构也提高了放大器的稳定性，减小了特定滤波器的制造难度。

Description

北斗用户机核心射频模块

技术领域

本实用新型涉及一种电子元器件，尤其涉及一种用于北斗卫星导航定位小型化手持式用户机的核心射频模块。

背景技术

北斗卫星导航定位系统，是中国自行研制开发的区域性有源三维卫星定位与通信系统(CNSS)，是除美国的GPS、俄罗斯的GLONASS之后第三个成熟的卫星导航系统。该系统由三颗卫星组成北斗卫星定位系统，地面部份分为地面控制中心以及北斗用户接收终端，总共三部分组成。北斗定位系统可向用户提供全天候、二十四小时的即时定位服务，定位精度可达数十纳秒(ns)的同步精度，其精度与GPS相当。

目前卫星移动接收机从变频结构上划分分为外差式接收机、零中频接收机和数字中频接收机三种，其作用就是从众多的电波中选出规定的频带，并放大到调制解调器所要求的电平值后再由调制解调器解调出基带信号，进而进行数字处理。由于“北斗”信号的载波频率高达2.5GHz，接收机天线单元接收并提供给射频单元的信号频率很高而信道带宽又很窄，要直接滤出所需信道，则需Q值非常大的滤波器，目前的技术水平还难以满足这一指标；其次由于高频电路存在增益、精度和稳定性等方面的问题，在高频范围直接对卫星信号进行解调很不现实；另外由于传播路径上的损耗和各种频率相互调制形成的频率干扰，接收到的卫星信号往往是变化的和微弱的，现有的卫星接收机都难以保证较高的灵敏度和选择性去有效的滤波和变频处理信号；还有就是现有的卫星接收机体积太大，随着无线通信技术的不断完善、适用范围的不断拓宽，还必须做得体积小巧、携带方便才行，特别是作为将来在民用通信和国防通信中都将占重要地位的北斗通信用户机更是如此。所以研制出一款超小型北斗用户机核心射频模块对用户机的体积缩小来说具有很重要的意义。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，而提供的一种用于北斗卫星导航定位小型化手持式用户机必需的超小型北斗用户机核心射频模块。

本实用新型的目的可以经过以下措施来实现：

本实用新型提供的一种北斗用户机核心射频模块，包括依次电连接的频带选择滤波器、低噪声放大器、第一混频器、镜像抑制滤波器、第二混频器。所述的北斗用户机核心射频模块设有第一中频放大器和第二中频放大器，第一中频放大器和第二中频放大器依次电连接在第二混频器的输入端和输出端。

所述的频带选择滤波器采用单向通路和反向隔离电路。

所述的北斗用户机核心射频模块外廓尺寸为56mm×40mm×14.5mm。

本实用新型提供的一种北斗用户机核心射频模块，能够提高放大器的稳定性，减小特定滤波器的制造难度，促进北斗卫星导航定位手持式用户机的小型化，拓宽其使用的范围。

附图说明

图1是现有的北斗用户机核心射频模块结构示意方框图。

图2是本实用新型的北斗用户机核心射频模块结构示意方框图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述。

如图1所示的一种北斗用户机核心射频模块，包括依次电连接的频带选择滤波器2、低噪声放大器3、第一混频器4、镜像抑制滤波器5、第二混频器7。

如图2所示，北斗用户机核心射频模块设有第一中频放大器6和第二中频放大器8，第一中频放大器6和第二中频放大器8依次电连接在第二混频器7的输入端和输出端。

频带选择滤波器2采用单向通路和反向隔离电路。

北斗用户机核心射频模块外廓尺寸约为56mm×40mm×14.5mm。

由于高频电路在增益、精度和稳定性等方面的问题，在高频范围直接对卫星信号进行解调很不现实，另外考虑到前端增益较大，多级变频可以将增益分配在各个环节进行，有利于放大器的稳定，所以本实用新型的北斗用户机核心射频模块采用外差式接收机，通过两级下变频方式将输入信号载波变换到合适的中频输出信号。实施时，接收机天线单元1接收并提供给射频单元的频带选择滤波器2的信号频率很高、信道带宽很窄，经频带选择滤波器2滤波后的输入信号通过多级下变频方式与本振信号进行减频混合，第一中频放大器6和第二中频放大器8可以分别补偿第一混频器4和第二混频器7的损耗，所产生的中频输出信号则从第二中频放大器8输出端输出。外差式接收机就是对外来的输入信号进行两次混频后将频率逐渐降低，信号频率ω_RF与本振信号ω_LO混频后得到中频信号ω_IF＝ω_RF-ω_LO，经过几次这样的下变频，再通过放大和滤波最终得到了理想的高精度的中频输出信号，使之更容易进行后续基带处理。

采用外差式接收的好处主要是中频比载波低很多，便于基带处理。通频带公式为：

BW_3dB＝f_o/Q

由此可知同样带宽的信号在较低的中频上对有用信道进行选取要比在载频上选取对滤波器的Q值要求低很多。

由于卫星无线电信号很微弱，前端的增益一般要达到100-200dB。为了放大器的稳定和避免振荡，在一个频带内的放大器其增益一般不超过50-60dB。采用外差式接收方案后增益被分配到了高频、中频和基带三个频段上，有利于放大器的稳定。

北斗用户机核心射频模块中各个模块功能如下：

1、频带选择滤波器2采用单向通路和反向隔离电路设计，具有良好的单向性能和良好的反向隔离性，防止除接收频率以外的干扰信号从接收天线1进入，同时还防止本振(或发射)信号通过接收天线1泄漏。

2、低噪声放大器3是补偿预选器的损耗、提高接收机系统的信噪比、加强混频器/本振电路与输入端口之间的隔离。

3、镜像抑制滤波器5主要是实现镜像抑制，在低噪声放大器3后必须有抑制，否则低噪声放大器5的噪声系数会由于放大后的镜像噪声混频进入信道而成倍增加。镜像抑制滤波器5根据所述第一混频器4输出的中频信号频率大小匹配调整镜像抑制滤波器5的通频带带宽，第一混频器4输出的中频信号频率越高镜像抑制滤波器5的通频带越宽。

4、第一混频器4是将天线1接收的信号与第一本振信号相减，产生第一中频信号；第二混频器7是将第一中频信号与第二本振信号相减，产生第二中频输出信号。

5、第一中频放大器6和第二中频放大器8的作用为补偿混频器的损耗，使系统增益满足设定的要求。

需要说明的是，上述实施例中的北斗用户机核心射频模块还可采用三级或更多级下变频方式与本振信号进行减频混合，产生中频输出信号，其增加的混频器和中频放大器连接方式如实施例的原理一样，这里不在重复说明。

北斗卫星定位导航系统的建立可为我国陆地、海洋、空中和空间的各类军事和民用提供多种业务保障，如陆上的大地测量、地震预报、各种车辆的运输调度、森林防火、地质勘探和国土开发、航海、航空的安全航行和交通管制、空间飞行器的定位和测控，以及定时授时、移动通信、搜索救援等。

超小型北斗用户机核心射频模块的结构设计简单，制造成本低，可广泛适用于各种移动的手机，车载导航仪，航海、航空的卫星接收导航仪等设备中。

以上所述是本实用新型的优选实施方式而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和变动，这些改进和变动也视为本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种北斗用户机核心射频模块，包括依次电连接的频带选择滤波器、低噪声放大器、第一混频器、镜像抑制滤波器、第二混频器，其特征在于：所述的北斗用户机核心射频模块设有第一中频放大器和第二中频放大器，第一中频放大器和第二中频放大器依次电连接在第二混频器的输入端和输出端。

2.根据权利要求1所述的北斗用户机核心射频模块，其特征在于：所述的频带选择滤波器采用单向通路和反向隔离电路。

3.根据权利要求1所述的北斗用户机核心射频模块，其特征在于：所述的北斗用户机核心射频模块外廓尺寸为56mm×40mm×14.5mm。