CN220137397U - 一种射频前端电路及卫星导航系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种射频前端电路及卫星导航系统。本申请实施例提供的射频前端电路包括分频电路和矩阵开关，分频电路包括至少两个输入端和至少四个输出端，矩阵开关包括至少四个输入端和至少四个输出端，分频电路的输入端用于连接天线，分频电路的各个输出端分别连接矩阵开关的各个输入端；矩阵开关的各个输入端分别通过开关器件对应连接各个输出端，矩阵开关的输出端用于连接接收机芯片；其中，矩阵开关内的多个开关器件至少在三种开关状态组合下切换，以使接收机芯片在各种开关状态组合下分别执行三种RTK定位算法。通过上述技术手段，解决了现有技术中卫星导航系统的射频前端电路的制作成本高和体积大的问题，提高了卫星导航系统的适用性。

Description

一种射频前端电路及卫星导航系统

技术领域

本申请涉及卫星导航技术领域，尤其涉及一种射频前端电路及卫星导航系统。

背景技术

各类电子设备均安装有卫星导航系统，卫星导航系统可通过天线接收到的卫星信号执行RTK定位算法以确定电子设备的位置和姿态。其中，卫星导航系统可基于一根天线接收到的多频信号对电子设备进行精确定位，还可以基于多根天线接收到的单频信号或多频信号对电子设备进行定向测姿。

在现有技术中，为实现卫星导航系统的精确定位和定向测姿功能，卫星导航系统设置了三个射频前端电路来分别接收单天线的多频信号，多天线的单频信号和多天线的多频信号。但三个射频前端电路的制作成本较高且体积较大，不利于卫星导航系统的推广使用。

实用新型内容

本申请提供一种射频前端电路及卫星导航系统，解决了现有技术中卫星导航系统的射频前端电路的制作成本高和体积大的问题，在保证射频前端的优良射频性能的同时具备较低的制作成本和较小的体积，卫星导航系统可应用在各种场景中，提高了卫星导航系统的适用性。

第一方面，本申请提供了一种射频前端电路，包括分频电路和矩阵开关，所述分频电路包括至少两个输入端和至少四个输出端，所述矩阵开关包括至少四个输入端和至少四个输出端，其中：

所述分频电路的输入端用于连接天线，所述分频电路的各个输出端分别连接所述矩阵开关的各个输入端；所述矩阵开关的各个输入端分别通过开关器件对应连接各个输出端，所述矩阵开关的输出端用于连接接收机芯片；

其中，所述矩阵开关内的多个开关器件至少在三种开关状态组合下切换，以使所述接收机芯片在各种开关状态组合下分别执行三种RTK定位算法。

第二方面，本申请提供了一种卫星导航系统，包括天线、接收机芯片和如第一方面所述的射频前端电路。

在本申请中，射频前端电路包括分频电路和矩阵开关，分频电路包括至少两个输入端和至少四个输出端，矩阵开关包括至少四个输入端和至少四个输出端，分频电路的每个输入端对应连接一个天线，分频电路的各个输出端分别连接矩阵开关的各个输入端。分频电路的输入端接收到天线传输的信号，分频电路可将每个天线传输的信号分成两个频段的信号，将不同频段不同天线的信号输送至分频电路不同的输出端，以使矩阵开关的输入端接入多个天线传输的多个频段的信号。通过矩阵开关内的多个开关器件至少在三种开关状态组合下切换，以使得接收机芯片在各种开关状态组合下分别接收到单天线多频信号、多天线单频信号和多天线多频信号，进而基于单天线多频信号、多天线单频信号和多天线多频信号分别执行单天线多频定位、多天线单频定向测姿和多天线多频定向测姿这三种RTK定位算法。通过上述技术手段，卫星导航系统使用一个射频前端电路分别实现单天线多频定位、多天线单频定向测姿和多天线多频定向测姿，大大节约了射频前端电路的制作成本，提高了射频前端电路的集成度和缩小了射频前端电路的体积，解决了现有技术中卫星导航系统的射频前端电路的制作成本高和体积大的问题，在保证射频前端的优良射频性能的同时具备较低的制作成本和较小的体积，卫星导航系统可应用在各种场景中，提高了卫星导航系统的适用性。

附图说明

图1是本申请实施例提供的一种射频前端电路的原理框图；

图2是本申请实施例提供的分频电路的结构示意图；

图3是本申请实施例提供的射频前端电路的结构示意图；

图4是本申请实施例提供的矩阵开关的结构示意图；

图5是本申请实施例提供的第一开关状态组合的第一示意图；

图6是本申请实施例提供的第一开关状态组合的第二示意图；

图7是本申请实施例提供的第二开关状态组合的第一示意图；

图8是本申请实施例提供的第二开关状态组合的第二示意图；

图9是本申请实施例提供的第三开关状态组合的示意图；

图10是本申请实施例提供的另一矩阵开关的结构示意图；

图中，10、分频电路；11、分频电路的输入端；12、分频电路的输出端；13、分路器；131、第一分路器；132、第二分路器；14、滤波器；141、第一滤波器；142、第二滤波器；143、第三滤波器；144、第四滤波器；151、第一低噪声放大器；152、第二低噪声放大器；161、第一可调衰减器；162、第二可调衰减器；163、第三可调衰减器；164、第四可调衰减器；171、第一可变增益放大器；172、第二可变增益放大器；173、第三可变增益放大器；174、第四可变增益放大器；181、第一移相器；182、第二移相器；183、第三移相器；184、第四移相器；20、矩阵开关；21、矩阵开关的输入端；211、第一输入端；212、第二输入端；213、第三输入端；214、第四输入端；22、矩阵开关的输出端；221、第一输出端；222、第二输出端；223、第三输出端；224、第四输出端；30、天线；31、第一天线；32、第二天线；40、接收机芯片；41、第一接收机芯片；42、第二接收机芯片；43、第三接收机芯片；44、第四接收机芯片；S1、单刀三掷开关；S2、第一单刀双掷开关；S3、单刀四掷开关；S4、第二单刀双掷开关；S5、第三单刀双掷开关；S6、第四单刀双掷开关；S7、第五单刀双掷开关；S8、第六单刀双掷开关；R1、第一电阻；R2、第二电阻；R3、第三电阻；R4、第四电阻。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本申请具体实施例作进一步的详细描述。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本申请，而非对本申请的限定。

在本申请实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在较为常见的现有实现方式中，卫星导航系统设置三个射频前端电路来分别接收单天线的多频信号、多天线的单频信号和多天线的多频信号，以实现三种不同的RTK定位算法，即单天线多频定位算法、多天线单频定向测姿算法和多天线多频定向测姿算法。但三个射频前端电路的制作成本较高且体积较大，不利于卫星导航系统的推广使用。而且当测试各种接收机芯片的单天线多频定位、多天线单频定向测姿和多天线多频定向测姿的性能时，要给每个射频前端电路配置配套的接收机芯片，测试成本也较高。

为解决上述问题，本申请实施例提供了一种射频前端电路，以保证射频前端的优良射频性能的同时具备较低的制作成本和较小的体积。

图1是本申请实施例提供的一种射频前端电路的原理框图。如图1所示，射频前端电路包括分频电路10和矩阵开关20，分频电路10包括至少两个输入端11和至少四个输出端12，矩阵开关20包括至少四个输入端21和至少四个输出端22。分频电路10的输入端11用于连接天线30，分频电路10的各个输出端12分别连接矩阵开关20的各个输入端21；矩阵开关20的各个输入端21分别通过开关器件对应连接各个输出端22，矩阵开关20的输出端22用于连接接收机芯片40；其中，所述矩阵开关20内的多个开关器件至少在三种开关状态组合下切换，以使接收机芯片40在各种开关状态组合下分别执行三种RTK定位算法。

在本实施例中，天线30是支持多频段信号的接收天线，其包括但不限于宽带天线和多频天线。分频电路10的每个输入端对应连接一根天线30，当天线30接收到卫星发送的多频段信号时，将接收到的多频段信号传输至分频电路10的输入端。分频电路10从各个输入端11接收到各个天线30传输的多频段信号后，将每个多频段信号分成两个频段不同的单频段信号。由于不同的卫星系统对应不同的工作频段，例如北斗卫星系统的工作频段包括B1、B2和B3，全球定位系统的工作频段包括L1、L2和L5，可根据卫星导航系统的工作频段，选择分频电路10的分频功能。例如，当卫星导航系统的工作频段为B1、B2和B3时，分频电路10可将天线30传输的多频段信号划分成B1频段的信号和B2/B3频段的信号，当卫星导航系统的工作频段为L1、L2和L5时，分频电路10可将天线30传输的多频段信号划分成L1频段的信号和L2/L5频段的信号。其中，B2频段和B3频段的频率相近，默认B2频段和B3频段为同一单频段，L2频段和L5频段的频率相近，默认L2频段和L5频段为同一单频段。分频电路10将每个天线30传输的多频段信号分成两个单频段信号后，将每个天线30对应的两个单频段信号分别输送至分频电路10的两个输出端12，分频电路10的一个输出端12仅接收一个单频段信号。分频电路10的输出端12与矩阵开关20的输入端21一对一连接，分频电路10的输出端12可对应将接收到单频段信号传输至对应连接的矩阵开关20的输入端，以使矩阵开关20的各个输入端31对应接收到来自各个天线30的两个单频段信号。本实施例以卫星导航系统的工作频段为L1、L2和L5进行描述。

矩阵开关20的输入端21与各个输出端22可以是一对一、一对多和/或多对一连接。但无论是什么样的连接结构，在各种开关状态组合下，输入端21与输出端22是择一连通或不连通。例如，矩阵开关20中的一个输入端21连接三个输出端22，但该输入端21只会与其中一个输出端22连通或者不与任一输出端22连通。同样的，一个输出端22连接多个输出端21，则该输出端也只会与其中一个输入端21连通或者不与任一输入端21连通。其中，开关状态组合可理解为矩阵开关中各个开关器件处于对应开关状态下时的组合。

本实施例以输入端21与输出端22一对一连接为例进行描述。输入端21与对应连接的输出端22通过一个开关器件进行连接，输入端21与对应连接的输出端22之间的开关器件的闭合或断开可控制输入端21与对应连接的输出端22处于导通状态还是断开状态。当矩阵开关20的输入端21与对应连接的输出端22处于导通状态时，矩阵开关20的输入端21接收到的单频段信号可传输至对应连接的输出端22；当矩阵开关20的输入端21与对应输出端22处于断开状态时，矩阵开关20的输入端21接收到的单频段信号不能传输至对应连接的输出端22。电子设备或卫星导航系统的控制单元可根据接收机芯片待执行的RTK定位算法，控制矩阵开关内的各个开关器件保持在对应的开关状态下。

接收机芯片可执行三种RTK定位算法，分别为单天线多频定位算法、多天线单频定向测姿算法和多天线多频定向测姿算法。其中，在矩阵开关处于第一开关状态组合下，单个天线的各个频段的信号传输至接收机芯片，以使接收机芯片基于接收到信号执行单天线多频定位算法。示例性的，当接收机芯片待执行单天线多频定位算法时，射频前端电路可将单个天线30接收到的多个频段的单频段信号传输至接收机芯片40。此时控制单元可控制矩阵开关20中接收到来自同一天线30的两个不同频段的单频段信号的输入端21与对应输出端22之间的开关器件闭合，其余输入端21与对应输出端22之间的开关器件断开，使得矩阵开关20中接收到单频段信号的两个输出端22分别向对应连接两个接收机芯片40发送来自同一天线30的两个不同频段的单频段信号，以使接收到信号的接收机芯片40基于该天线30的两个不同频段的单频段信号对电子设备进行精准定位。

在矩阵开关处于第二开关状态组合下，各个天线的同一频段的信号传输至接收机芯片，以使接收机芯片基于接收到信号执行多天线单频定向测姿算法。示例性的，当接收机芯片待执行多天线单频定向测姿算法时，射频前端电路可要将多个天线30接收到的同一频段的单频段信号传输至接收机芯片40。此时控制单元可控制矩阵开关20中接收到来自不同天线30的同一频段的单频段信号的输入端21与对应输出端22之间的开关器件闭合，其余输入端21与对应输出端22之间的开关器件断开，使得矩阵开关20中接收到单频段信号的各个输出端22分别向对应连接的各个接收机芯片40发送来自多个天线30的同一频段的单频段信号，以便接收到信号的接收机芯片40基于多个天线30的同一频段的单频段信号对电子设备进行定向测姿。

在矩阵开关处于第三开关状态组合下，各个天线的各个频段的信号传输至接收机芯片，以使接收机芯片基于接收到信号执行多天线多频定向测姿算法。示例性的，当接收机芯片待执行多天线多频定向测姿算法时，射频前端电路可将多个天线30接收到的多个频段的单频段信号传输至接收机芯片40。此时控制单元可控制矩阵开关20中的所有开关器件闭合，使得矩阵开关20的所有输出端22分别向对应连接的各个接收机芯片40发送来自多个天线30的两个不同频段的单频段信号，以便接收到信号的接收机芯片40基于多天线30的两个不同频段的单频段信号对电子设备进行定向测姿。

需要说明的，图1虽然示出了分频电路10连接四个天线30，但其不仅限于连接四个天线30，分频电路10所连接的天线30数量可根据卫星导航系统的实际需求进行设置，卫星导航系统中接收机芯片40的数量是天线30的数量的两倍，因为每个接收机芯片40用于接收来自一个天线30的一个单频段信号。如果采用的接收机芯片设置有两路输入或者更多路输入，则可以适应性减少接收机芯片的数量。

在一实施例中，图2是本申请实施例提供的分频电路的结构示意图。如图2所示，分频电路10包括2N个分路器13和4N个滤波器14，矩阵开关20包括4N个输入端21和4N个输出端22，N为大于或等于1的正整数。每一分路器13的输入端用于对应连接一个天线30，每两个滤波器14的输入端对应连接一个分路器13的输出端，矩阵开关20的每一输入端21连接一个滤波器14的输出端。其中，分路器13用于将对应天线30输入的信号分成两路信号并输送至对应连接的滤波器14，连接同一分路器13的两个滤波器14用于过滤不同频段的信号。

示例性的，分频电路10中每个分路器13的输入端即为分频电路10的输入端，每个滤波器14的输出端即为分频电路10的输出端，相应的，分频电路10包括2N个输入端和4N个输出端。分频电路10可以连接2N个天线30，矩阵开关20可以连接4N个接收机芯片40。为便于理解，分频电路10可视作包括2N个分频子电路，每个分频子电路包括一个分路器13以及两个滤波器14，分频子电路用于将分路器13对应连接的天线30传输的多频段信号分成两个频段不同的单频段信号。在一个分频子电路中，分路器13将对应连接的天线30接收到的多频段信号分成两路多频段信号，将两路多频段信号分别传输至对应连接的两个滤波器14。假设当前卫星导航系统的工作频段是L1、L2、L5频段，则分频子电路中的一个滤波器14是支持L1频段的SAW(声表面波)滤波器，其对L1频段以外的信号具有良好的抑制作用，另一个滤波器14是支持L2/L5频段的SAW滤波器，其对L2/L5频段以外的信号具有良好的抑制作用。支持L1频段的SAW滤波器对接收到的多频段信号进行滤波处理，输出L1频段的信号，支持L1频段的SAW滤波器对接收到的多频信号进行滤波处理，输出L2/L5频段的信号。每个分频子电路的结构相同，均可以将对应连接的天线30接收到的多频段信号分成L1频段的信号和L2/L5频段的信号，使得矩阵开关20的各个输入端可接收到各个分频子电路对应连接的天线30接收到的L1频段的信号和L2/L5频段的信号。

在该实施例中，分路器13可以是工作带宽覆盖卫星导航系统的工作频段的宽带功分器或者双工器，宽带功分器包括但不限于贴片式集成功分器和威尔金森功分器。例如，当卫星导航系统的工作频段是L1、L2、L5频段时，分路器13可以是工作带宽覆盖L1、L2、L5频段。

为了降低卫星导航系统的制造成本以及工作能耗，卫星导航系统设置两个天线30来接收卫星下发的信号和设置四个接收机芯片40来处理信号。相应的，当卫星导航系统设置有两个天线30和四个接收机芯片40时，分频电路10设置两个分路器13和四个滤波器14即可实现对天线30传输的信号进行分频，矩阵开关20设置四个输入端21和四个输出端22即可将分频电路10传输的信号按照卫星导航系统的工作模式传输至接收机芯片40。在该实施例中，图3是本申请实施例提供的射频前端电路的结构示意图。如图3所示，分频电路10包括第一分路器131、第二分路器132、第一滤波器141、第二滤波器142、第三滤波器143和第四滤波器144，矩阵开关20包括四个输入端21和四个输出端22。第一分路器131的输入端用于连接第一天线31，第一分路器131的输出端连接第一滤波器141的输入端和第二滤波器142的输入端；第二分路器132的输入端用于连接第二天线32，第二分路器132的输出端连接第三滤波器143的输入端和第四滤波器144的输入端；矩阵开关20的四个输入端21分别连接第一滤波器141的输出端、第二滤波器142的输出端、第三滤波器143的输出端和第四滤波器144的输出端，矩阵开关20的四个输出端22分别用于连接第一接收机芯片41、第二接收机芯片42、第三接收机芯片43和第四接收机芯片44；其中，第一滤波器141和第三滤波器143用于第一频段以外的信号，第二滤波器142和第四滤波器144用于过滤第二频段以外的信号。

本实施例以第一频段为L1频段，第二频段为L2/L5频段为例进行描述。第一滤波器141和第三滤波器143为支持L1频段的SAW滤波器，第二滤波器142和第四滤波器144为支持L2/L5频段的SAW滤波器为例进行描述。第一天线31将接收到的多频段信号传输至第一分路器131，第一分路器131将该多频段信号分成两路，一路多频段信号传输至第一滤波器141，另一路多频段信号传输至第二滤波器142。第一滤波器141将接收到的多频段信号中除L1频段以外的其他频段信号进行过滤，输出L1频段的信号。第二滤波器142将接收到的多频段信号中除L2/L5频段以外的其他频段信号进行过滤，输出L2/L5频段的信号。第二天线32将接收到的多频段信号传输至第二分路器132，第二分路器132将该多频段信号分成两路，一路多频段信号传输至第三滤波器143，另一路多频段信号传输至第四滤波器144。第三滤波器143将接收到的多频段信号中除L1频段以外的其他频段信号进行过滤，输出L1频段的信号。第四滤波器144将接收到的多频段信号中除L2/L5频段以外的其他频段信号进行过滤，输出L2/L5频段的信号。

进一步的，矩阵开关20的四个输入端21包括第一输入端211、第二输入端212、第三输入端213和第四输入端214，矩阵开关20的四个输出端22包括第一输出端221、第二输出端222、第三输出端223和第四输出端224。第一滤波器141的输出端、第二滤波器142的输出端、第三滤波器144的输出端和第四滤波器144的输出端分别对应连接矩阵开关20的第一输入端211、第二输入端212、第三输入端213和第四输入端214。

在矩阵开关20的输入端21与输出端22一对一连接结构的情况下，第一输入端211通过第一开关器件连接第一输出端221，第二输入端212通过第二开关器件连接第二输出端222，第三输入端213通过第三开关器件连接第三输出端223，第四输入端214通过第四开关器件连接第四输出端224。矩阵开关20的第一输出端221、第二输出端222、第三输出端223和第四输出端224分别连接第一接收机芯片41、第二接收机芯片42、第三接收机芯片43和第四接收机芯片44。第一滤波器141将来自第一天线31的L1频段的信号输送至第一输入端211，第二滤波器142将来自第一天线31的L2/L5频段的信号输送至第二输入端212，第三滤波器143将来自第二天线32的L1频段的信号输送至第三输入端213，第四滤波器144将来自第二天线32的L2/L5频段的信号输送至第四输入端214。

在该实施例中，第一开关状态组合可以是第一开关器件和第二开关器件闭合，第三开关器件和第四开关器件断开，此时第一输入端211和第二输入端212将来自第一天线31的L1频段的信号和L2/L5频段的信号分别传输至第一接收机芯片41和第二接收机芯片42，第一接收机芯片41和第二接收机芯片42可基于接收到的第一天线31的L1频段的信号和L2/L5频段的信号执行单天线多频定位算法。或者，第一开关状态组合还可以是第一开关器件和第二开关器件断开，第三开关器件和第四开关器件闭合，此时第三输入端213和第四输入端214将来自第二天线32的L1频段的信号和L2/L5频段的信号分别传输至第三接收机芯片43和第四接收机芯片44，第三接收机芯片43和第四接收机芯片44可基于接收到的第二天线32的L1频段的信号和L2/L5频段的信号执行单天线定位算法。

第二开关状态组合可以是第一开关器件和第三开关器件闭合，第二开关器件和第四开关器件断开，此时第一输入端211和第三输入端213将来自第一天线31和第二天线32的L1频段的信号分别传输至第一接收机芯片41和第三接收机芯片43，第一接收机芯片41和第三接收机芯片43可基于接收到的来自第一天线31和第二天线32的L1频段的信号执行多天线单频定向测姿算法。或者，第二开关状态组合还可以是第一开关器件和第三开关器件断开，第二开关器件和第四开关器件闭合，此时第二输入端212和第四输入端214将来自第一天线31和第二天线32的L2/L5频段的信号分别传输至第二接收机芯片42和第四接收机芯片44，第二接收机芯片42和第四接收机芯片44可基于来自第一天线31和第二天线32的L2/L5频段的信号执行多天线单频定向测姿算法。

第三开关状态组合可以是第一开关器件、第二开关器件、第三开关器件和第四开关器件闭合，此时第一输入端211、第二输入端212、第三输入端213和第四输入端214将来自第一天线31的L1频段的信号和L2/L5频段的信号以及来自第二天线32的L1频段的信号和L2/L5频段的信号分别传输至第一接收机芯片41、第二接收机芯片42、第三接收机芯片43和第四接收机芯片44，使得第一接收机芯片41、第二接收机芯片42、第三接收机芯片43和第四接收机芯片44基于接收到的信号执行多天线多频定向测姿算法。

在矩阵开关20的输入端21与输出端22包括一对一、一对多和多对一的连接结构的情况下，第一输入端211连接第一输出端221和第三输出端223，第二输入端212连接第二输出端222，第三输入端213连接第二输出端222、第三输出端223或第四输出端224，第四输入端214连接第四输出端224。

在该实施例中，当矩阵开关处于第一开关状态组合时，第一输入端211连通第一输出端221，第二输入端212连通第二输出端222，第三输入端213不连通第二输出端222、第三输出端223和第四输出端224，第四输入端214不连通第四输出端224，第一输入端211和第二输入端212将来自第一天线31的L1频段的信号和L2/L5频段的信号分别传输至第一接收机芯片41和第二接收机芯片42，第一接收机芯片41和第二接收机芯片42可基于第一天线31的L1频段的信号和L2/L5频段的信号执行单天线多频定位算法。或者，当矩阵开关处于第一开关状态组合时，第一输入端211不连通第一输出端221和第二输出端222，第二输入端212不连通第二输出端222，第三输入端213连通第三输出端223，第四输入端214连通第四输出端224，第三输入端213和第四输入端214将来自第二天线32的L1频段的信号和L2/L5频段的信号分别传输至第三接收机芯片43和第四接收机芯片44，第三接收机芯片43和第四接收机芯片44可基于第二天线32的L1频段的信号和L2/L5频段的信号执行单天线多频定位算法。

当矩阵开关处于第二开关状态组合时，第一输入端211连通第一输出端221，第二输入端212不连通第二输出端222，第三输入端213连通第二输出端222，第四输入端214不连通第四输出端224，第一输入端211和第三输入端213将来自第一天线31和第二天线32的L1频段的信号分别传输至第一接收机芯片41和第二接收机芯片42，第一接收机芯片41和第二接收机芯片42基于第一天线31和第二天线32的L1频段的信号执行多天线单频定向测姿算法。或者，当矩阵开关处于第二开关状态组合时，第一输入端211连通第三输出端223，第二输入端212不连通第二输出端222，第三输入端213连通第四输出端224，第四输入端214不连通第四输出端224，第二输入端212和第四输入端214将来自第一天线31和第二天线32的L2/L5频段的信号分别传输至第三接收机芯片43和第四接收机芯片44，第三接收机芯片43和第四接收机芯片44可基于第一天线31和第二天线32的L2/L5频段的信号执行多天线单频定向测姿算法。

当矩阵开关处于第三开关状态组合时，第一输入端211连通第一输出端221，第二输入端212连通第二输出端222，第三输入端213连通第三输出端223，第四输入端214连通第四输出端224，第一输入端211、第二输入端212、第三输入端213和第四输入端214将来自第一天线31的L1频段的信号和L2/L5频段的信号以及来自第二天线32的L1频段的信号和L2/L5频段的信号分别传输至第一接收机芯片41、第二接收机芯片42、第三接收机芯片43和第四接收机芯片44，第一接收机芯片41、第二接收机芯片42、第三接收机芯片43和第四接收机芯片44可基于接收到的信号进行多天线多频定向测姿算法。

由上述内容可知，矩阵开关存在两种第一开关状态组合，在不同第一开关状态组合下由不同接收机芯片执行单天线多频定位算法；矩阵开关存在两种第二开关状态组合，在不同第二开关状态组合下由不同接收机芯片执行多天线单频定位算法。因此，本实施例提出，在测试接收机芯片的工作性能时，可将第一接收机芯片41和第二接收机芯片42配置为第一类型的接收机芯片，第三接收机芯片和第四接收机芯片配置为第二类型的接收机芯片，以对比两种类型的接收机芯片在单天线多频定位和多天线单频定向测姿的工作模式下的性能。

在该实施例中，在矩阵开关处于第一开关状态组合下，第一天线的第一频段和第二频段的信号分别传输至第一接收机芯片和第二接收机芯片，使得第一接收机芯片和第二接收机芯片基于接收到的信号执行单天线多频定位算法以得到第一定位结果；第二天线的第一频段和第二频段的信号分别传输至第三接收机芯片和第四接收机芯片，使得第三接收机芯片和第四接收机芯片基于接收到的信号执行单天线多频定位算法以得到第二定位结果；第一定位结果和第二定位结果用于测试第一类型的接收机芯片和第二类型的接收机芯片的定位性能。

示例性的，在一种第一开关状态组合下，第一输入端211连通第一输出端221，将第二输入端212连通第二输出端222，第一接收机芯片41和第二接收机芯片42分别接收到来自第一天线31的L1频段和L2/L5频段的信号，第一接收机芯片41和第二接收机芯片42基于第一天线31的L1频段和L2/L5频段的信号执行单天线多频定位算法以得到第一定位结果。在另一种第一开关状态组合下，将第三输入端213连通第三输出端223，将第四输入端214连通第四输出端224，第三接收机芯片43和第四接收机分别接收到来自第二天线32的L1频段和L2/L5频段的信号，第三接收机芯片43和第四接收机芯片44基于第二天线32的L1频段和L2/L5频段的信号执行单天线多频定位算法以得到第二定位结果。可将第一定位结果与第二定位结果进行比较，分析第一类型和第二类型的接收机芯片的多天线单频定位性能。

在该实施例中，在矩阵开关处于第二开关状态组合下，第一天线和第二天线的第一频段的信号分别传输至第一接收机芯片和第二接收机芯片，使得第一接收机芯片和第二接收机芯片基于接收到的信号执行多天线单频定位算法以得到第一定向测姿结果；第一天线和第二天线的第一频段的信号分别传输至第三接收机芯片和第四接收机芯片，使得第三接收机芯片和第四接收机芯片基于接收到的信号执行多天线单频定位算法以得到第二定向测姿结果；第一定向测姿结果和第二定向测姿结果用于测试第一类型的接收机芯片和第二类型的接收机芯片的定向测姿性能。

示例性的，在一种第二开关状态组合下，第一输入端211连通第一输出端221，第三输入端213连通第二输出端222，第一接收机芯片41和第二接收机芯片42接收来自第一天线31和第二天线32的L1频段的信号，第一接收机芯片41和第二接收机芯片42基于来自第一天线31和第二天线32的L1频段的信号执行多天线单频定向测姿算法以得到第一定向测姿结果。将第一输入端211连通第三输出端223，第三输入端213连通第四输出端224，第三接收机芯片43和第四接收机芯片44接收来自第一天线31和第二天线32的L1频段的信号，第三接收机芯片43和第四接收机芯片44基于来自第一天线31和第二天线32的L1频段的信号执行多天线单频定向测姿算法以得到第二定向测姿结果。可第一定向测姿结果和第一定向测姿结果进行比较，分析第一类型和第二类型的接收机芯片的多天线单频定向测姿性能。

在一实施例中，图4是本申请实施例提供的矩阵开关的结构示意图。如图4所示，矩阵开关20包括第一单刀双掷开关S2、第二单刀双掷开关S4、第三单刀双掷开关S5、第四单刀双掷开关S6、第五单刀双掷开关S7、第六单刀双掷开关S8、单刀三掷开关S1和单刀四掷开关S3。单刀三掷开关S1的主接线点连接第一输入端211，单刀三掷开关S1的三个动接线点分别连接第三单刀双掷开关S5的第一动接线点、第五单刀双掷开关S7的第一动接线点和地，第三单刀双掷开关S5的主接线点连接第一输出端221，第五单刀双掷开关S7的主接线点连接第三输出端223，第一单刀双掷开关S2的主连接点连接第二输入端212，第一单刀双掷开关S2的两个动接线点分别连接第四单刀双掷开关S6的第一动接线点和地，第四单刀双掷开关S6的主接线点连接第二输出端222，单刀四掷开关S3的主连接点连接第三输入端213，单刀四掷开关S3的四个动连接点分别连接第四单刀双掷开关S6的第二动接线点、第五单刀双掷开关S7的第二动接线点、第六单刀双掷开关S8的第一动接线点和地，第六单刀双掷开关S8的主接线点连接第四输出端224，第二单刀双掷开关S4的主接线点连接第四输入端214，第二单刀双掷开关S4的两个接线点分别连接第六单刀双掷开关S8的第二动接线点和地。在该实施例中，单刀三掷开关S1的动接线点、第一单刀双掷开关S2的动接线点、单刀四掷开关S3的动连接点和第二单刀双掷开关S4的动接线点分别通过电阻连接地。电阻的阻值可根据实际情况进行设置，一般设置为50欧姆。

在该实施例中，第一开关状态组合可以是，第一输入端211通过单刀三掷开关S1和第三单刀双掷开关S5连通第一输出端221，第二输入端212通过第二单刀双掷开关S4和第四单刀双掷开关S6连通第二输出端222。或者，第一开关状态组合还可以是，第三输入端213通过单刀四掷开关S3和第五单刀双掷开关S7连通第三输出端223，第四输入端214通过第二单刀双掷开关S4和第六单刀双掷开关S8连通第四输出端224。

图5是本申请实施例提供的第一开关状态组合的第一示意图。如图5所示，单刀三掷开关S1的主接线点接通单刀三掷开关S1的第一动接线点，第三单刀双掷开关S5的主接线点接通第三单刀双掷开关S5的第一动接线点，由于单刀三掷开关S1的第一动接线点连接第三单刀双掷开关S5的第一动接线点，此时第一输入端211连通第一输出端221。第一单刀双掷开关S2的主接线点接通第一单刀双掷开关S2的第一动接线点，第四单刀双掷开关S6的主接线点接通第四单刀双掷开关S6的第一动接线点，由于第一单刀双掷开关S2的第一动接线点连接第四单刀双掷开关S6的第一动接线点，此时第二输入端212连通第二输出端222。第一接收机芯片41和第二接收机芯片42分别通过第一输出端221和第二输出端222获取到来自第一天线31的L1频段和L2/L5频段的信号，可基于第一天线31的L1频段和L2/L5频段的信号进行定位。与此同时，单刀四掷开关S3的主接线点接通单刀四掷开关S3的第四动接线点，由于单刀四掷开关S3的第四动接线点通过第三电阻R3接地，使得第三输入端213接地，第三电阻R3可吸收第三输入端213的负载。第二单刀双掷开关S4的主接线点接通第二单刀双掷开关S4的第二动接线点，由于第二单刀双掷开关S4的第二动接线点通过第四电阻R4接地，使得第四输入端214接地，第四电阻R4可吸收第四输入端214的负载。第三电阻R3和第四电阻R4吸收负载解决了功率反射的问题，大大提高了卫星导航系统的稳定性。

图6是本申请实施例提供的第一开关状态组合的第二示意图。如图6所示，单刀四掷开关S3的主接线点接通单刀四掷开关S3的第二动接线点，第五单刀双掷开关S7的主接线点接通第五单刀双掷开关S7的第二动接线点，由于单刀四掷开关S3的第二动接线点连接第五单刀双掷开关S7的第二动接线点，此时第三输入端213连通第三输出端223。第二单刀双掷开关S4的主接线点接通第二单刀双掷开关S4的第一动接线点，第六单刀双掷开关S8的主接线点接通第六单刀双掷开关S8的第二动接线点，由于第二单刀双掷开关S4的第一动接线点连接第六单刀双掷开关S8的第二动接线点，此时第四输入端214连通第四输出端224。第三接收机芯片43和第四接收机芯片44分别通过第三输出端223和第四输出端224获取到来自第二天线32的L1频段和L2/L5频段的信号，可基于第二天线32的L1频段和L2/L5频段的信号进行定位。与此同时，单刀三掷开关S1的主接线点接通单刀三掷开关S1的第三动接线点，由于单刀三掷开关S1的第三动接线点通过第一电阻R1接地，使得第一输入端211接地，第一电阻R1可吸收第一输入端211的负载。第一单刀双掷开关S2的主接线点接通第一单刀双掷开关S2的第二动接线点，由于第一单刀双掷开关S2的第二动接线点通过第二电阻R2接地，使得第二输入端212接地，第二电阻R2可吸收第二输入端212的负载。第一电阻R1和第二电阻R2吸收负载解决了功率反射的问题，大大提高了卫星导航系统的稳定性。

在该实施例中，第二开关状态组合可以是，第一输入端211通过单刀三掷开关S1和第三单刀双掷开关S5连通第一输出端221，第三输入端213通过单刀四掷开关S3和第四单刀双掷开关S6连通第二输出端222。或者，第二开关状态组合还可以是，第一输入端211通过单刀三掷开关S1和第五单刀双掷开关S7连通第三输出端223，第三输入端213通过单刀四掷开关S3和第六单刀双掷开关S8连通第四输出端224。

图7是本申请实施例提供的第二开关状态组合的第一示意图。如图7所示，单刀三掷开关S1的主接线点接通单刀三掷开关S1的第一动接线点，第三单刀双掷开关S5的主接线点接通第三单刀双掷开关S5的第一动接线点，由于单刀三掷开关S1的第一动接线点连接第三单刀双掷开关S5的第一动接线节点，此时第一输入端211连通第一输出端221。单刀四掷开关S3的主接线点接通单刀四掷开关S3的第一动接线点，第四单刀双掷开关S6的主接线点接通第四单刀双掷开关S6的第二动接线点，由于单刀四掷开关S3的第一动接线点连接第四单刀双掷开关S6的第二动接线点，此时第三输入端213连通第二输出端222。第一接收机芯片41和第二接收机芯片42分别通过第一输出端221和第二输出端222获取到来自第一天线31和第二天线32的L1频段的信号，可基于第一天线31和第二天线32的L1频段的信号进行定向测姿。与此同时，第一单刀双掷开关S2的主接线点接通第一单刀双掷开关S2的第二动接线点，由于第一单刀双掷开关S2的第二动接线点通过第二电阻R2接地，使得第二输入端212接地，第二电阻R2可吸收第二输入端212的负载。第二单刀双掷开关S4的主接线点接通第二单刀双掷开关S4的第二动接线点，由于第二单刀双掷开关S4的第二动接线点通过第四电阻R4接地，使得第四输入端214接地，第四电阻R4可吸收第四输入端214的负载。第二电阻R2和第四电阻R4吸收负载解决了功率反射的问题，大大提高了卫星导航系统的稳定性。

图8是本申请实施例提供的第二开关状态组合的第二示意图。如图8所示，单刀三掷开关S1的主接线点接通单刀三掷开关S1的第二动接线点，第五单刀双掷开关S7的主接线点接通第五单刀双掷开关S7的第一动接线点，由于单刀三掷开关S1的第二动接线点连接第五单刀双掷开关S7的第一动接线点，此时第一输入端211连通第三输出端223。单刀四掷开关S3的主接线点接通单刀四掷开关S3的第三动接线点，第六单刀双掷开关S8的主接线点接通第六单刀双掷开关S8的第一动接线点，由于单刀四掷开关S3的第三动接线点连接第六单刀双掷开关S8的第一动接线点，此时第三输入端213连通第四输出端224。第三接收机芯片43和第四接收机芯片44分别通过第三输出端223和第四输出端224获取到来自第一天线31和第二天线32的L1频段的信号，可基于第一天线31和第二天线32的L1频段的信号进行定向测姿。与此同时，第一单刀双掷开关S2的主接线点接通第一单刀双掷开关S2的第二动接线点，由于第一单刀双掷开关S2的第二动接线点通过第二电阻R2接地，使得第二输入端212接地，第二电阻R2可吸收第二输入端212的负载。第二单刀双掷开关S4的主接线点接通第二单刀双掷开关S4的第二动接线点，由于第二单刀双掷开关S4的第二动接线点通过第四电阻R4接地，使得第四输入端214接地，第四电阻R4可吸收第四输入端214的负载。第二电阻R2和第四电阻R4吸收负载解决了功率反射的问题，大大提高了卫星导航系统的稳定性。

在该实施例中，第三开关状态组合可以是，第一输入端211通过单刀三掷开关S1和第三单刀双掷开关S5连通第一输出端221，第二输入端212通过第二单刀双掷开关S4和第四单刀双掷开关S6连通第二输出端222，第三输入端213通过单刀四掷开关S3和第五单刀双掷开关S7连通第三输出端223，第四输入端214通过第二单刀双掷开关S4和第六单刀双掷开关S8连通第四输出端224。

图9是本申请实施例提供的第三开关状态组合的示意图。如图9所示，单刀三掷开关S1的主接线点接通单刀三掷开关S1的第一动接线点，第三单刀双掷开关S5的主接线点接通第三单刀双掷开关S5的第一动接线点，由于单刀三掷开关S1的第一动接线点连接第三单刀双掷开关S5的第一动接线节点，此时第一输入端211连通第一输出端221。第一单刀双掷开关S2的主接线点接通第一单刀双掷开关S2的第一动接线点，第四单刀双掷开关S6的主接线点接通第四单刀双掷开关S6的第一动接线点，由于第一单刀双掷开关S2的第一动接线点连接第四单刀双掷开关S6的第一动接线点，此时第二输入端212连通第二输出端222。单刀四掷开关S3的主接线点接通单刀四掷开关S3的第二动接线点，第五单刀双掷开关S7的主接线点接通第五单刀双掷开关S7的第二动接线点，由于单刀四掷开关S3的第二动接线点连接第五单刀双掷开关S7的第二动接线点，此时第三输入端213连通第三输出端223。第二单刀双掷开关S4的主接线点接通第二单刀双掷开关S4的第一动接线点，第六单刀双掷开关S8的主接线点接通第六单刀双掷开关S8的第二动接线点，由于第二单刀双掷开关S4的第一动接线点连接第六单刀双掷开关S8的第二动接线点，此时第四输入端214连通第四输出端224。第一接收机芯片41、第二接收机芯片42、第三接收机芯片43和第四接收机芯片44分别通过第一输出端221、第二输出端222、第三输出端223和第四输出端224获取到来自第一天线31和第二天线32的L1频段和L2/L5频段的信号，可基于第一天线31和第二天线32的L1频段和L2/L5频段的信号进行定向测姿。

进一步的，第三单刀双掷开关S5的第二动接线点连接射频测试接口，可通过第三单刀双掷开关S5的第二动接线点对卫星导航系统中的接收机芯片进行调试。

需要说明的，上述示出的是卫星导航系统基于第一天线和第二天线的L1频段的信号进行多天线单频定向测姿的实施例，如果想要同时实现卫星导航系统基于第一天线和第二天线的L2/L5频段的信号进行多天线单频定向测姿，可将第一单刀双掷开关S2替换为单刀四掷开关S3，将第二单刀双掷开关S4、第三单刀双掷开关S5、第四单刀双掷开关S6和第五单刀双掷开关S7替换为单刀三掷开关S1，以增加第二输入端212与第一输出端221以及第三输出端223的连接通路，增加第四输入端214与第二输出端222的连接通路。图10是本申请实施例提供的另一矩阵开关的结构示意图。如图10所示，第二输入端212连接第一输出端221、第二输出端222、第三输出端223或地，第四输入端214连接第二输出端222、第四输出端224或地。当第二输入端212连通第一输出端221，第四输入端214连通第二输出端222时，第一接收机芯片41和第二接收机芯片42可接收到来自第一天线31和第二天线32的L2/L5频段的信号。当第二输入端212连通第三输出端223，第四输入端214连通第四输出端224时，第三接收机芯片43和第四接收机芯片44可接收到来自第一天线31和第二天线32的L2/L5频段的信号。

在一实施例中，分频电路10还包括2N个低噪声放大器，每个分路器的输入端对应连接一个低噪声放大器的输出端，每个低噪声放大器的输入端用于连接天线。低噪声放大器是支持卫星导航系统的工作频段的宽带低噪放芯片，宽带低噪放芯片外围电路针对工作频段做匹配设计，以适用在卫星导航系统的工作频段。本实施例以分频电路10设置有2个低噪声放大器为例进行描述。参考图3，分频电路10包括第一低噪声放大器151和第二低噪声放大器152，第一低噪声放大器151的输入端连接第一天线31，第一低噪声放大器151的输出端连接第一分路器131的输入端。第二低噪声放大器152的输入端连接第二天线32，第二低噪声放大器152的输出端连接第二分路器132的输入端。第一低噪声放大器151和第二低噪声放大器152在对第一天线31和第二天线32接收到的信号进行放大处理的同时，减小自身的噪声，提高输出的信噪比，以保证第一天线31和第二天线32的信号链路拥有良好的噪声系统，提高了整个射频前端电路的噪声性能。

在一实施例中，分频电路10包括4N个可调衰减器，每个可调衰减器的输入端对应连接一个滤波器14的输出端，矩阵开关20的每个输入端21对应连接一个可调衰减器的输出端。其中，可调衰减器可以是模拟可调衰减器，也可以是数字可调衰减器，或者是低成本的Π型或T型电阻衰减网络。由于低噪声放大器和分路器等器件在不同工作频段的幅度性能是不一致的，例如L1频段和L2/L5频段的增益和插入损耗不是一致的，在信号链路上的器件数量较多的情况下，幅度差值的累加会严重影响最终进入接收机芯片40的信号幅度平衡。可调衰减器的引入可保证各个信号链路的幅度平衡，信号链路的幅度平坦度稳定在较小的范围内，一般信号链路的幅度平坦度可以维持在1db以内。本实施例以分频电路10设置有四个可调衰减器为例进行描述。参考图3，分频电路10包括第一可调衰减器161、第二可调衰减器162、第三可调衰减器163和第四可调衰减器164，第一可调衰减器161的输入端连接第一滤波器141的输出端，第二可调衰减器162的输入端连接第二滤波器142的输出端，第三可调衰减器163的输入端连接第三滤波器143的输出端，第四可调衰减器164的输入端连接第四滤波器144的输出端；矩阵开关20的第一输入端211、第二输入端212、第三输入端213和第四输入端214分别连接第一可调衰减器161的输出端、第二可调衰减器162的输出端、第三可调衰减器163的输出端和第四可调衰减器164的输出端。第一可调衰减器161、第二可调衰减器162、第三可调衰减器163和第四可调衰减器164可将第一滤波器141、第二滤波器142、第三滤波器143和第四滤波器144输出的信号的幅度进行调整，以使第一输入端211、第二输入端212、第三输入端213和第四输入端214接入的信号幅度稳定在一定范围内。

在一实施例中，分频电路10包括4N个可变增益放大器，每个可变增益放大器的输入端对应连接一个滤波器14的输出端，矩阵开关20的每个输入端21对应连接一个可变增益放大器的输出端。可变增益放大器包括带旁路(bypass)功能的放大器、模拟可变增益放大器和数字可变增益放大器，可变增益放大器可调整分频电路10的增益，使得射频前端电路适用于各种外置的天线30。例如，当天线30增益过大时，可使用放大器的旁路功能或者减小可变增益放大器的增益；当天线30增益较小时，可打开放大器或者增大可变增益放大器的增益，保证了卫星导航系统可使用各种外置的天线，不受外置的天线的增益范围的限制，提高了卫星导航系统的动态范围。本实施例以分频电路10设置有四个可变增益放大器为例进行描述。参考图3，分频电路10包括第一可变增益放大器171、第二可变增益放大器172、第三可变增益放大器173和第四可变增益放大器174，第一可变增益放大器171的输入端连接第一滤波器141的输出端，第二可变增益放大器172的输入端连接第二滤波器142的输出端，第三可变增益放大器173的输入端连接第三滤波器143的输出端，第四可变增益放大器174的输入端连接第四滤波器144的输出端；矩阵开关20的第一输入端211、第二输入端212、第三输入端213和第四输入端214分别连接第一可变增益放大器171的输出端、第二可变增益放大器172的输出端、第三可变增益放大器173的输出端和第四可变增益放大器174的输出端。第一可变增益放大器171和第二可变增益放大器172可对第一天线31的信号进行处理，以使第一天线31的信号幅度调整至接收机芯片的可处理范围内。第三可变增益放大器173和第四可变增益放大器174可对第二天线32的信号进行处理，以使第二天线32的信号幅度调整至接收机芯片40的可处理范围。

在一实施例中，分频电路10包括4N个移相器，每个移相器的输入端对应连接一个滤波器14的输出端，矩阵开关20的每个输入端21对应连接一个移相器的输出端。其中，移相器可以是模拟移相器、数字移相器或者低成本的微带线调相环。由于低噪声放大器和分路器等器件在不同工作频段的相位性能是不一致的，在信号链路上的器件数量较多的情况下，相位差值的累加会严重影响最终进入接收机芯片40的信号相位平衡。移相器的引入可保证各个信号链路的相位平衡，信号链路的相位平坦度稳定在较小范围内，一般信号链路的相位平坦度可以维持在10°以内。本实施例以分频电路10设置有四个移相器为例进行描述。参考图3，分频电路10包括第一移相器181、第二移相器182、第三移相器183和第四移相器184。第一移相器181的输入端连接第一滤波器141的输出端，第二移相器182的输入端连接第二滤波器142的输出端，第三移相器183的输入端连接第三滤波器143的输出端，第四移相器184的输入端连接第四滤波器144的输出端；矩阵开关20的第一输入端211、第二输入端212、第三输入端213和第四输入端214分别连接第一移相器181的输出端、第二移相器182的输出端、第三移相器183的输出端和第四移相器184的输出端。第一移相器181、第二移相器182、第三移相器183和第四移相器184可将第一滤波器141、第二滤波器142、第三滤波器143和第四滤波器144输出的信号的相位进行调整，以使第一输入端211、第二输入端212、第三输入端213和第四输入端214接入的信号的相位稳定在一定范围内。

参考图3，当分频电路10同时设置可调衰减器、可变增益放大器和移相器时，在一条信号链路上，滤波器14、可调衰减器、可变增益放大器和移相器依次串联。

综上，本申请实施例提供的射频前端电路，通过分频电路10将每个天线30传输的信号分成两个频段的信号，将不同频段不同天线30的信号输送至分频电路10不同的输出端，以使矩阵开关20的输入端接入多个天线30传输的多个频段的信号。通过矩阵开关20内的多个开关器件至少在三种开关状态组合下切换，以使得接收机芯片40在各种开关状态组合下分别接收到单天线多频信号、多天线单频信号和多天线多频信号，进而基于单天线多频信号、多天线单频信号和多天线多频信号分别执行单天线多频定位、多天线单频定向测姿和多天线多频定向测姿这三种RTK定位算法，实现了卫星导航系统使用一个射频前端电路进行单天线多频定位、多天线单频定向测姿和多天线多频定向测姿，大大节约了射频前端电路的制作成本，提高了射频前端电路的集成度和缩小了射频前端电路的体积，解决了现有技术中卫星导航系统的射频前端电路的制作成本高和体积大的问题，在保证射频前端的优良射频性能的同时具备较低的制作成本和较小的体积，卫星导航系统可应用在各种场景中，提高了卫星导航系统的适用性。

在上述实施例的基础上，本申请实施例还提供一种卫星导航系统，卫星导航系统包括天线30、接收机芯片40和上述实施例描述的射频前端电路。

上述，在卫星导航系统中设置上述实施例描述的射频前端电路，使得卫星导航系统在使用一个射频前端电路的情况下，可分别实现单天线多频定位、多天线单频定向测姿和多天线多频定向测姿，大大节约了射频前端电路的制作成本，提高了射频前端电路的集成度和缩小了射频前端电路的体积，解决了现有技术中卫星导航系统的射频前端电路的制作成本高和体积大的问题，在保证射频前端的优良射频性能的同时具备较低的制作成本和较小的体积，卫星导航系统可应用在各种场景中，提高了卫星导航系统的适用性。

上述仅为本申请的较佳实施例及所运用的技术原理。本申请不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行的各种明显变化、重新调整及替代均不会脱离本申请的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本申请进行了较为详细的说明，但是本申请不仅仅限于以上实施例，在不脱离本申请构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本申请的范围由权利要求的范围决定。

Claims (10)

1.一种射频前端电路，其特征在于，包括分频电路和矩阵开关，所述分频电路包括至少两个输入端和至少四个输出端，所述矩阵开关包括至少四个输入端和至少四个输出端，其中：

所述分频电路的输入端用于连接天线，所述分频电路的各个输出端分别连接所述矩阵开关的各个输入端；所述矩阵开关的各个输入端分别通过开关器件对应连接各个输出端，所述矩阵开关的输出端用于连接接收机芯片；

其中，所述矩阵开关内的多个开关器件至少在三种开关状态组合下切换，以使所述接收机芯片在各种开关状态组合下分别执行三种RTK定位算法。

2.根据权利要求1所述的射频前端电路，其特征在于，所述三种RTK定位算法包括单天线多频定位算法、多天线单频定向测姿算法和多天线多频定向测姿算法，其中：

在所述矩阵开关处于第一开关状态组合下，单个天线的各个频段的信号传输至所述接收机芯片，以使所述接收机芯片基于接收到信号执行单天线多频定位算法；

在所述矩阵开关处于第二开关状态组合下，各个天线的同一频段的信号传输至所述接收机芯片，以使所述接收机芯片基于接收到信号执行多天线单频定向测姿算法；

在所述矩阵开关处于第三开关状态组合下，各个天线的各个频段的信号传输至所述接收机芯片，以使所述接收机芯片基于接收到信号执行多天线多频定向测姿算法。

3.根据权利要求2所述的射频前端电路，其特征在于，所述分频电路包括2N个分路器和4N个滤波器，所述矩阵开关包括4N个输入端和4N个输出端，N为大于或等于1的正整数；

每一所述分路器的输入端用于对应连接一个天线，每两个所述滤波器的输入端对应连接一个所述分路器的输出端，所述矩阵开关的每一输入端连接一个所述滤波器的输出端；其中，所述分路器用于将对应天线输入的信号分成两路信号并输送至对应连接的滤波器，连接同一所述分路器的两个所述滤波器用于过滤不同频段的信号。

4.根据权利要求3所述的射频前端电路，其特征在于，所述分频电路包括第一分路器、第二分路器、第一滤波器、第二滤波器、第三滤波器和第四滤波器，所述矩阵开关包括四个输入端和四个输出端，其中：

所述第一分路器的输入端用于连接第一天线，所述第一分路器的输出端连接所述第一滤波器的输入端和所述第二滤波器的输入端；所述第二分路器的输入端用于连接第二天线，所述第二分路器的输出端连接所述第三滤波器的输入端和所述第四滤波器的输入端；所述矩阵开关的四个输入端分别连接所述第一滤波器的输出端、所述第二滤波器的输出端、所述第三滤波器的输出端和所述第四滤波器的输出端，所述矩阵开关的四个输出端分别用于连接第一接收机芯片、第二接收机芯片、第三接收机芯片和第四接收机芯片；

其中，所述第一滤波器和所述第三滤波器用于过滤第一频段以外的信号，所述第二滤波器和所述第四滤波器用于过滤第二频段以外的信号。

5.根据权利要求4所述的射频前端电路，所述第一接收机芯片和所述第二接收机芯片为第一类型的接收机芯片，所述第三接收机芯片和所述第四接收机芯片为第二类型的接收机芯片，其中：

在所述矩阵开关处于第一开关状态组合下，所述第一天线的第一频段和第二频段的信号分别传输至第一接收机芯片和第二接收机芯片，使得所述第一接收机芯片和所述第二接收机芯片基于接收到的信号执行单天线多频定位算法以得到第一定位结果；所述第二天线的第一频段和第二频段的信号分别传输至第三接收机芯片和第四接收机芯片，使得所述第三接收机芯片和所述第四接收机芯片基于接收到的信号执行单天线多频定位算法以得到第二定位结果；所述第一定位结果和第二定位结果用于测试所述第一类型的接收机芯片和第二类型的接收机芯片的定位性能。

6.根据权利要求4所述的射频前端电路，所述第一接收机芯片和所述第二接收机芯片为第一类型的接收机芯片，所述第三接收机芯片和所述第四接收机芯片为第二类型的接收机芯片，其中：

在所述矩阵开关处于第二开关状态组合下，所述第一天线和所述第二天线的第一频段的信号分别传输至第一接收机芯片和第二接收机芯片，使得所述第一接收机芯片和所述第二接收机芯片基于接收到的信号执行多天线单频定位算法以得到第一定向测姿结果；所述第一天线和所述第二天线的第一频段的信号分别传输至第三接收机芯片和第四接收机芯片，使得所述第三接收机芯片和所述第四接收机芯片基于接收到的信号执行多天线单频定位算法以得到第二定向测姿结果；所述第一定向测姿结果和第二定向测姿结果用于测试所述第一类型的接收机芯片和第二类型的接收机芯片的定向测姿性能。

7.根据权利要求3所述的射频前端电路，其特征在于，所述分频电路包括4N个可调衰减器，每个所述可调衰减器的输入端对应连接一个所述滤波器的输出端，所述矩阵开关的每个输入端对应连接一个所述可调衰减器的输出端。

8.根据权利要求3所述的射频前端电路，其特征在于，所述分频电路包括4N个可变增益放大器，每个所述可变增益放大器的输入端对应连接一个所述滤波器的输出端，所述矩阵开关的每个输入端对应连接一个所述可变增益放大器的输出端。

9.根据权利要求3所述的射频前端电路，其特征在于，所述分频电路包括4N个移相器，每个所述移相器的输入端对应连接一个所述滤波器的输出端，所述矩阵开关的每个输入端对应连接一个所述移相器的输出端。

10.一种卫星导航系统，其特征在于，包括：天线、接收机芯片和如权利要求1-9任一所述的射频前端电路。