CN207283502U - 一种北斗gps天线放大电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种北斗GPS天线放大电路，包括：第一级放大电路、第二级放大电路、第三级放大电路以及输出匹配网络。本实用新型采用三级放大电路对GPS以及北斗信号进行放大，第一级采用场效应管低噪声放大器，第二级与第三级采用三极管放大器，本放大电路在3.3V电压供电时，GPS的L1频段和北斗B1频段增益可达34dB或者39dB，噪声系数达到1.1dB，驻波比小于2，提高了天线的增益，并且获得了良好的载噪比。

Description

一种北斗GPS天线放大电路

技术领域

本实用新型涉及天线领域，尤其涉及一种北斗GPS天线放大电路。

背景技术

GPS卫星发射的信号到达地面时的最小信号功率分别为-160分贝瓦(dBW，以1瓦为零电平分贝)(C/A码)、-163分贝瓦(L1P码)和-166分贝瓦(L2P码)，由于各种因素的影响，以上信号的最大信号电平分别不超出-153分贝瓦、-155分贝瓦和-158分贝瓦。北斗卫星发射B1频点的信号到达地面时的最小信号功率分别为-163dBW，由于各种因素的影响，这个信号电平还可能进一步减弱。这个是极其微弱的卫星信号，该信号是"淹没"在白噪声以下。只有通过非常复杂的处理才能将有用的信号提取出来。做一个比较形象的比喻：在地球上侦测全球导航信号的难度基本与搜寻三万多公里之外25W灯泡发出的微弱亮光相同。要让GPS和北斗信号天线获得良好的载噪比与增益，天线的放大器极其重要。

已经安装了电子产品的汽车，电磁环境无法改变，只有增加传输线，让天线远离干扰源，保证GPS系统斗导航系统信号不被干扰，不造成解析错误。传统天线放大器增益低，一般增益28dB左右，噪声系数高，接近1.8dB，当天线传输线达到3米长，到达GPS+BD模块的信号电平已经降低4.5dB。当传输线增加到5米到10米，传输线的损耗达到7dB-14dB，此时，增益和噪声系数都受到较大影响，并且影响接收机的载噪比。

因此，现有技术存在缺陷，需要改进。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供一种北斗GPS天线放大电路，提高增益，获得良好的载噪比。

本实用新型的技术方案如下：提供一种北斗GPS天线放大电路，包括：第一级放大电路、第二级放大电路、第三级放大电路以及输出匹配网络，所述第一级放大电路包括：第一至第六微带线、第一至第六电容、第一至第三电阻、第一电感以及场效应管。所述第一微带线一端与天线连接，其另一端与所述第一电容一端连接，所述第一电容另一端与所述第二微带线一端及第三微带线一端连接，所述第二微带线另一端接地，所述第三微带线另一端与所述场效应管的栅极连接，所述场效应管的源极与所述第二电容的一端、第三电容的一端、第一电阻的一端以及第四电容的一端连接，所述第二电容的另一端、第三电容的另一端、第一电阻的另一端以及第四电容的另一端均接地，所述场效应管的漏极与所述第一电感的一端以及第四微带线的一端连接，所述第四微带线的另一端与第三电阻的一端连接，所述第三电阻的另一端与所述第五微带线的一端连接，所述第一电感的另一端与所述第五电容的一端以及第二电阻的一端连接，所述第二电阻的另一端与所述第六电容的一端以及第六微带线的一端连接，所述第五电容的另一端以及第六电容的另一端均接地，所述第六微带线的另一端与所述第二级放大电路连接。

所述第二级放大电路包括：第七至第十微带线、第七至第九电容、第四至第七电阻、第二电感以及第一三极管。所述第二电感的一端与所述第四电阻一端连接，所述第二电感的另一端与所述第五电阻的一端以及第一三极管的基极连接，所述第五电阻的另一端与所述第七微带线的一端连接，所述第七微带线的另一端与所述第七电容的一端以及第八电容的一端连接，所述第七电容的另一端与第八电容的另一端均接地，所述第一三极管的发射极接地，所述第一三极管的集电极与所述第八微带线的一端连接，所述第八微带线的另一端与所述第七电阻的一端以及第九电容的一端连接，所述第九电容的另一端与所述第三级放大电路连接，所述第七电阻的另一端与第九微带线的一端连接，第九微带线的另一端与所述第六电阻的一端连接，所述第六电阻的另一端与所述第八电容的一端以及第十微带线的一端连接，所述第十微带线的另一端与所述第三级放大电路连接。

所述第三级放大电路包括：第十一微带线、第八至第十三电阻、第十电容以及第二三极管。所述第八电阻的一端与所述第二级放大电路连接，所述第八电阻的另一端与所述第十电阻的一端以及第二三极管的基极连接，所述第十电阻的另一端与所述第九电阻的一端连接，所述第九电阻的另一端与所述第十一微带线的一端连接，所述第十一微带线的另一端与所述第十电容的一端、第十一电阻的一端以及第二级放大电路连接，所述第十电容的另一端接地，所述第十一电阻的另一端与所述第十二电阻的一端连接，所述第十二电阻的另一端与所述第二三极管的集电极以及第十三电阻的一端连接，所述第二三极管的发射极接地，所述第十三电阻的另一端与所述输出匹配网络连接。

所述输出匹配网络包括：第十四至第十六电阻、第十二微带线、第十三微带线以及第十一电容。所述第十四电阻的一端与所述第三级放大电路连接，所述第十四电阻的另一端与所述第十五电阻的一端连接，所述第十五电阻的另一端与所述第十一电容的一端连接，所述第十一电容的另一端与所述第十三微带线的一端以及第十六电阻的一端连接，所述第十六电阻的另一端与所述第十二微带线的一端连接，所述第十二微带线的另一端与所述第三级放大电路连接。

所述北斗GPS天线放大电路还包括滤波器，所述滤波器接于第五微带线与第四电阻之间。

采用上述方案，本实用新型采用三级放大电路对GPS以及北斗信号进行放大，第一级采用场效应管低噪声放大器，第二级与第三级采用三极管放大器，本放大电路在3.3V电压供电时，GPS的L1频段和北斗B1频段增益可达34dB或者39dB，噪声系数达到1.1dB，驻波比小于2，提高了天线的增益，并且获得了良好的载噪比。

附图说明

图1为本实用新型的电路图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例，对本实用新型进行详细说明。

请参阅图1，本实用新型提供一种北斗GPS天线放大电路，包括：第一级放大电路1、第二级放大电路2、第三级放大电路3以及输出匹配网络4，所述第一级放大电路1包括：第一至第六微带线ML1～ML6、第一至第六电容C1～C6、第一至第三电阻R1～R3、第一电感L1以及场效应管T1。所述第一微带线ML1一端与天线连接，其另一端与所述第一电容C1一端连接，所述第一电容C1另一端与所述第二微带线ML2一端及第三微带线ML3一端连接，所述第二微带线ML2另一端接地，所述第三微带线ML3另一端与所述场效应管T1的栅极连接，所述场效应管T1的源极与所述第二电容C2的一端、第三电容C3的一端、第一电阻R1的一端以及第四电容C4的一端连接，所述第二电容C2的另一端、第三电容C3的另一端、第一电阻R1的另一端以及第四电容C4的另一端均接地，所述场效应管T1的漏极与所述第一电感L1的一端以及第四微带线ML4的一端连接，所述第四微带线ML4的另一端与第三电阻R3的一端连接，所述第三电阻R3的另一端与所述第五微带线ML5的一端连接，所述第一电感L1的另一端与所述第五电容C5的一端以及第二电阻R2的一端连接，所述第二电阻R2的另一端与所述第六电容C6的一端以及第六微带线ML6的一端连接，所述第五电容C5的另一端以及第六电容C6的另一端均接地，所述第六微带线ML6的另一端与所述第二级放大电路2连接。

所述第二级放大电路2包括：第七至第十微带线ML7～ML10、第七至第九电容C7～C9、第四至第七电阻R4～R7、第二电感L2以及第一三极管T2。所述第二电感L2的一端与所述第四电阻R4一端连接，所述第二电感L2的另一端与所述第五电阻R5的一端以及第一三极管T2的基极连接，所述第五电阻R5的另一端与所述第七微带线ML7的一端连接，所述第七微带线ML7的另一端与所述第七电容C7的一端以及第八电容C8的一端连接，所述第七电容C7的另一端与第八电容C8的另一端均接地，所述第一三极管T2的发射极接地，所述第一三极管T2的集电极与所述第八微带线ML8的一端连接，所述第八微带线ML8的另一端与所述第七电阻R7的一端以及第九电容C9的一端连接，所述第九电容C9的另一端与所述第三级放大电路3连接，所述第七电阻R7的另一端与第九微带线ML9的一端连接，第九微带线ML9的另一端与所述第六电阻R6的一端连接，所述第六电阻R6的另一端与所述第八电容C8的一端以及第十微带线ML10的一端连接，所述第十微带线ML10的另一端与所述第三级放大电路3连接。

所述第三级放大电路3包括：第十一微带线ML11、第八至第十三电阻R8～R13、第十电容C10以及第二三极管T3。所述第八电阻R8的一端与所述第二级放大电路2连接，所述第八电阻R8的另一端与所述第十电阻R10的一端以及第二三极管T3的基极连接，所述第十电阻R10的另一端与所述第九电阻R9的一端连接，所述第九电阻R9的另一端与所述第十一微带线ML10的一端连接，所述第十一微带线ML11的另一端与所述第十电容C10的一端、第十一电阻R11的一端以及第二级放大电路2连接，所述第十电容C10的另一端接地，所述第十一电阻R11的另一端与所述第十二电阻R12的一端连接，所述第十二电阻R12的另一端与所述第二三极管T3的集电极以及第十三电阻R13的一端连接，所述第二三极管T3的发射极接地，所述第十三电阻R13的另一端与所述输出匹配网络4连接。

所述输出匹配网络4包括：第十四至第十六电阻R14～R16、第十二微带线ML12、第十三微带线ML13以及第十一电容C11。所述第十四电阻R14的一端与所述第三级放大电路3连接，所述第十四电阻R14的另一端与所述第十五电阻R15的一端连接，所述第十五电阻R15的另一端与所述第十一电容C11的一端连接，所述第十一电容C11的另一端与所述第十三微带线ML13的一端以及第十六电阻R16的一端连接，所述第十六电阻R16的另一端与所述第十二微带线ML12的一端连接，所述第十二微带线ML12的另一端与所述第三级放大电路3连接。

所述北斗GPS天线放大电路还包括滤波器FIL，所述滤波器FIL的输入端与第五微带线ML5的另一端连接，其输出端与第四电阻R4的另一端连接。

综上所述，本实用新型采用三级放大电路对GPS以及北斗信号进行放大，第一级采用场效应管低噪声放大器，第二级与第三级采用三极管放大器，本放大电路在3.3V电压供电时，GPS的L1频段和北斗B1频段增益可达34dB或者39dB，噪声系数达到1.1dB，驻波比小于2，提高了天线的增益，并且获得了良好的载噪比。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种北斗GPS天线放大电路，其特征在于，包括：第一级放大电路、第二级放大电路、第三级放大电路以及输出匹配网络，所述第一级放大电路包括：第一至第六微带线、第一至第六电容、第一至第三电阻、第一电感以及场效应管，所述第一微带线一端连接天线，其另一端与所述第一电容一端连接，所述第一电容另一端与所述第二微带线一端及第三微带线一端连接，所述第二微带线另一端接地，所述第三微带线另一端与所述场效应管的栅极连接，所述场效应管的源极与所述第二电容的一端、第三电容的一端、第一电阻的一端以及第四电容的一端连接，所述第二电容的另一端、第三电容的另一端、第一电阻的另一端以及第四电容的另一端均接地，所述场效应管的漏极与所述第一电感的一端以及第四微带线的一端连接，所述第四微带线的另一端与第三电阻的一端连接，所述第三电阻的另一端与所述第五微带线的一端连接，所述第一电感的另一端与所述第五电容的一端以及第二电阻的一端连接，所述第二电阻的另一端与所述第六电容的一端以及第六微带线的一端连接，所述第五电容的另一端以及第六电容的另一端均接地，所述第六微带线的另一端与所述第二级放大电路连接。

2.根据权利要求1所述的北斗GPS天线放大电路，其特征在于，所述第二级放大电路包括：第七至第十微带线、第七至第九电容、第四至第七电阻、第二电感以及第一三极管，所述第二电感的一端与所述第四电阻一端连接，所述第二电感的另一端与所述第五电阻的一端以及第一三极管的基极连接，所述第五电阻的另一端与所述第七微带线的一端连接，所述第七微带线的另一端与所述第七电容的一端以及第八电容的一端连接，所述第七电容的另一端与第八电容的另一端均接地，所述第一三极管的发射极接地，所述第一三极管的集电极与所述第八微带线的一端连接，所述第八微带线的另一端与所述第七电阻的一端以及第九电容的一端连接，所述第九电容的另一端与所述第三级放大电路连接，所述第七电阻的另一端与第九微带线的一端连接，第九微带线的另一端与所述第六电阻的一端连接，所述第六电阻的另一端与所述第八电容的一端以及第十微带线的一端连接，所述第十微带线的另一端与所述第三级放大电路连接。

3.根据权利要求1所述的北斗GPS天线放大电路，其特征在于，所述第三级放大电路包括：第十一微带线、第八至第十三电阻、第十电容以及第二三极管，所述第八电阻的一端与所述第二级放大电路连接，所述第八电阻的另一端与所述第十电阻的一端以及第二三极管的基极连接，所述第十电阻的另一端与所述第九电阻的一端连接，所述第九电阻的另一端与所述第十一微带线的一端连接，所述第十一微带线的另一端与所述第十电容的一端、第十一电阻的一端以及第二级放大电路连接，所述第十电容的另一端接地，所述第十一电阻的另一端与所述第十二电阻的一端连接，所述第十二电阻的另一端与所述第二三极管的集电极以及第十三电阻的一端连接，所述第二三极管的发射极接地，所述第十三电阻的另一端与所述输出匹配网络连接。

4.根据权利要求1所述的北斗GPS天线放大电路，其特征在于，所述输出匹配网络包括：第十四至第十六电阻、第十二微带线、第十三微带线以及第十一电容，所述第十四电阻的一端与所述第三级放大电路连接，所述第十四电阻的另一端与所述第十五电阻的一端连接，所述第十五电阻的另一端与所述第十一电容的一端连接，所述第十一电容的另一端与所述第十三微带线的一端以及第十六电阻的一端连接，所述第十六电阻的另一端与所述第十二微带线的一端连接，所述第十二微带线的另一端与所述第三级放大电路连接。

5.根据权利要求2所述的北斗GPS天线放大电路，其特征在于，所述北斗GPS天线放大电路还包括滤波器，所述滤波器接于第五微带线与第四电阻之间。