專利名稱：全球定位系統(tǒng)與北斗二代雙系統(tǒng)射頻信號(hào)接收機(jī)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種射頻信號(hào)接收機(jī)裝置，特別適用在于兼容全球定位系統(tǒng)(GPS)與北斗二代衛(wèi)星定位導(dǎo)航系統(tǒng)的信號(hào)接收，能同時(shí)接收全球定位系統(tǒng)L1波段信號(hào)、北斗二代B1波段和B2波段信號(hào)的射頻信號(hào)接收機(jī)裝置。
背景技術(shù)：
目前，GPS射頻信號(hào)接收機(jī)已被廣泛應(yīng)用，北斗二代衛(wèi)星定位導(dǎo)航系統(tǒng)信號(hào)接收機(jī)也已被實(shí)現(xiàn)，但是尚未出現(xiàn)兼容雙系統(tǒng)信號(hào)接收功能的信號(hào)接收機(jī)裝置。具備兼容雙系統(tǒng)信號(hào)接收功能的信號(hào)接收機(jī)不但可以更加精確的定位，而且能夠擺脫對(duì)單一導(dǎo)航系統(tǒng)的依賴的兼容全球定位與北斗二代衛(wèi)星定位導(dǎo)航的射頻信號(hào)接收機(jī)裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種具備兼容雙系統(tǒng)信號(hào)接收功能的信號(hào)接收機(jī)不但可以更加精確的定位，而且能夠擺脫對(duì)單一導(dǎo)航系統(tǒng)的依賴的兼容全球定位與北斗二代衛(wèi)星定位導(dǎo)航的射頻信號(hào)接收機(jī)裝置。具備兼容雙系統(tǒng)信號(hào)接收功能的信號(hào)接收機(jī)裝置，不但可以更加精確的定位，而且能夠擺脫對(duì)單一導(dǎo)航系統(tǒng)的依賴，提高了可靠性。兼容全球定位系統(tǒng)(GPS)與北斗二代衛(wèi)星定位導(dǎo)航系統(tǒng)，能同時(shí)接收全球定位系統(tǒng)L1波段信號(hào)、北斗二代B1波段和B2波段信號(hào)的射頻信號(hào)接收機(jī)，并且對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了精簡(jiǎn)，降低了接收機(jī)的面積與功耗。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣解決的其本實(shí)用新型的改進(jìn)之處在于該接收機(jī)能同時(shí)接收全球定位系統(tǒng)波段信號(hào)、北斗二代波段信號(hào)，通過(guò)采用一次下變頻結(jié)構(gòu)，將低噪聲放大器、混頻器、中頻濾波器、頻率綜合器、模數(shù)信號(hào)轉(zhuǎn)換器、自動(dòng)增益控制信號(hào)放大器集成一個(gè)整體射頻信號(hào)接收機(jī)，所述波段信號(hào)電路的射頻信號(hào)的輸入信號(hào)進(jìn)入低噪聲放大器，低噪聲放大器的輸出信號(hào)進(jìn)入混頻器，混頻器的輸出信號(hào)進(jìn)入中頻濾波器，中頻濾波器的輸出信號(hào)進(jìn)入自動(dòng)增益控制信號(hào)放大器，自動(dòng)增益控制信號(hào)放大器的輸出信號(hào)進(jìn)入模數(shù)信號(hào)轉(zhuǎn)換器，模數(shù)信號(hào)轉(zhuǎn)換器輸出數(shù)字信號(hào)，頻率綜合器的輸出信號(hào)為本地振蕩信號(hào)，本地振蕩信號(hào)進(jìn)入混頻器。
射頻信號(hào)接收機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中包含三個(gè)信號(hào)通路L1通路，接收頻點(diǎn)為1575.42MHz的GPS的L1波段信號(hào)電路；B1通路，接收頻點(diǎn)為1561.098MHz的北斗二代B1波段信號(hào)電路；B2通路，接收頻點(diǎn)為1207.14MHz的北斗二代B2波段信號(hào)電路。
信號(hào)接收原理為采用一次下變頻結(jié)構(gòu)，射頻信號(hào)首先通過(guò)低噪聲放大器對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大，并保證極低的噪聲系數(shù)；信號(hào)經(jīng)放大后送到混頻器，混頻器里用頻率綜合器提供的本地振蕩信號(hào)對(duì)射頻信號(hào)進(jìn)行下變頻，將信號(hào)頻率降到中頻范圍；得到的中頻信號(hào)經(jīng)過(guò)中頻濾波器濾波后進(jìn)入自動(dòng)增益控制信號(hào)放大器放大，其增益系數(shù)大小由衛(wèi)星信號(hào)的強(qiáng)弱程度決定，并可在較大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)；中頻信號(hào)經(jīng)放大后進(jìn)入模數(shù)信號(hào)轉(zhuǎn)換器，其作用是將中頻模擬信號(hào)采樣為數(shù)字信號(hào)輸出。
L1通路和B1通路共用同一個(gè)低噪聲放大器和同一個(gè)頻率綜合器，此低噪聲放大器的帶寬在17MHz以上，頻率綜合器輸出的本地振蕩信號(hào)頻率為1.571GHz，L1通路中混頻器輸出的的中頻信號(hào)頻點(diǎn)在4.092MHz，B1通路中混頻器輸出的的中頻信號(hào)頻點(diǎn)在10.23MHz。B2通路采用獨(dú)立的低噪聲放大器和頻率綜合器，頻率綜合器輸出的本地振蕩信號(hào)頻率為1.215GHz，混頻器輸出的的中頻信號(hào)頻點(diǎn)在8.184MHz。
本實(shí)用新型的有益效果是具備兼容雙系統(tǒng)信號(hào)接收功能的信號(hào)接收機(jī)裝置，不但可以更加精確的定位，而且能夠擺脫對(duì)單一導(dǎo)航系統(tǒng)的依賴，提高了可靠性。兼容全球定位系統(tǒng)(GPS)與北斗二代衛(wèi)星定位導(dǎo)航系統(tǒng)，能同時(shí)接收全球定位系統(tǒng)L1波段信號(hào)、北斗二代B1波段和B2波段信號(hào)的射頻信號(hào)接收機(jī)，并且對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了精簡(jiǎn)，降低了接收機(jī)的面積與功耗，廣泛用于全球定位系統(tǒng)接收機(jī)射頻芯片HXM001RF中，交通運(yùn)輸車輛、船只等領(lǐng)域，采用0.35微米鍺硅工藝設(shè)計(jì)生產(chǎn)，并測(cè)試成功，有很好的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。


圖1為本實(shí)用新型射頻接收機(jī)裝置整體結(jié)構(gòu)示意框圖；圖2為圖1的低噪聲放大器的電路原理圖；圖3為圖1的混頻器電路的原理圖；圖4為圖1的中頻濾波器電路的原理圖；圖5為圖1的自動(dòng)增益控制信號(hào)放大器的電路原理圖；圖6為圖1的模數(shù)信號(hào)轉(zhuǎn)換器的電路原理圖；圖7為圖1的頻率綜合器的結(jié)構(gòu)框圖；圖8為圖7的壓控振蕩器的電路原理圖；圖9為圖7的鎖相環(huán)模塊的電路原理圖；圖10為圖7的正交信號(hào)產(chǎn)生電路的電路原理圖。
具體實(shí)施方式
附圖為本實(shí)用新型的實(shí)施例
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的發(fā)明內(nèi)容作進(jìn)一步說(shuō)明參照?qǐng)D1所示，射頻信號(hào)接收機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中包含三個(gè)信號(hào)通路L1通路，接收頻點(diǎn)為1575.42MHz的GPS的L1波段信號(hào)；B1通路，接收頻點(diǎn)為1561.098MHz的北斗二代B1波段信號(hào)；B2通路，接收頻點(diǎn)為1207.14MHz的北斗二代B2波段信號(hào)。
各信號(hào)通路的信號(hào)接收原理是通過(guò)采用一次下變頻結(jié)構(gòu)，由低噪聲放大器2、混頻器3、中頻濾波器6、頻率綜合器4、模數(shù)信號(hào)轉(zhuǎn)換器8、自動(dòng)增益控制信號(hào)放大器7組成一個(gè)射頻信號(hào)接收機(jī)，所述射頻信號(hào)1的輸入信號(hào)進(jìn)入低噪聲放大器2，低噪聲放大器2的輸出信號(hào)進(jìn)入混頻器3，混頻器3的輸出信號(hào)進(jìn)入中頻濾波器6，中頻濾波器6的輸出信號(hào)進(jìn)入自動(dòng)增益控制信號(hào)放大器7，自動(dòng)增益控制信號(hào)放大器7的輸出信號(hào)進(jìn)入模數(shù)信號(hào)轉(zhuǎn)換器8，模數(shù)信號(hào)轉(zhuǎn)換器8輸出數(shù)字信號(hào)9，頻率綜合器4的輸出信號(hào)為本地振蕩信號(hào)5，本地振蕩信號(hào)5進(jìn)入混頻器3。射頻信號(hào)引入集成的射頻芯片后，首先通過(guò)低噪聲放大器對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大，并保證極低的噪聲系數(shù)；信號(hào)經(jīng)放大后送到混頻器，混頻器里用頻率綜合器提供的本地振蕩信號(hào)對(duì)射頻信號(hào)進(jìn)行下變頻，將信號(hào)頻率降到中頻范圍；得到的中頻信號(hào)經(jīng)過(guò)中頻濾波器濾波后進(jìn)入自動(dòng)增益控制信號(hào)放大器放大，其增益系數(shù)大小由衛(wèi)星信號(hào)的強(qiáng)弱程度決定，并可在較大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)；中頻信號(hào)經(jīng)放大后進(jìn)入模數(shù)信號(hào)轉(zhuǎn)換器，其作用是將中頻模擬信號(hào)采樣為數(shù)字信號(hào)輸出。L1通路和B1通路共用同一個(gè)低噪聲放大器和同一個(gè)頻率綜合器，此低噪聲放大器的帶寬在17MHz以上，頻率綜合器輸出的本地振蕩信號(hào)頻率為1.571GHz，L1通路中混頻器輸出的的中頻信號(hào)頻點(diǎn)在4.092MHz，B1通路中混頻器輸出的的中頻信號(hào)頻點(diǎn)在10.23MHz。B2通路采用獨(dú)立的低噪聲放大器和頻率綜合器，頻率綜合器輸出的本地振蕩信號(hào)頻率為1.215GHz，混頻器輸出的的中頻信號(hào)頻點(diǎn)在8.184MHz。
圖2為圖1的低噪聲放大器的電路原理圖，圖中input為射頻信號(hào)輸入端，output為射頻信號(hào)輸出端；電壓源vcc分兩路與電流源i1一端連接，另一路分別與電容C1、電感L1、電容C2并聯(lián)連接，電容C1一端接地，電感L1、電容C2的另一端與三極管Q2的集電極連接，電流源i1另一端與三極管Q3的集電極連接，兩個(gè)三極管Q2、Q3的基極相連，在它們中間還并聯(lián)一個(gè)電容C3，三極管Q2的集電極與基極短接，三極管Q2、Q3的發(fā)射極分別與三極管Q1、Q4的集電極連接，其兩三極管Q1、Q4的基極分別串聯(lián)連接有電阻R1、R2，電阻R2與三極管Q1的基極之節(jié)點(diǎn)input射頻信號(hào)輸入端連接，三極管Q1、Q4的發(fā)射極并聯(lián)與地連接，三極管Q2的集電極上串接電容C4后還與output射頻信號(hào)輸出端連接。
圖3為圖1的混頻器電路的原理圖，RF_in為來(lái)自于低噪聲放大器的射頻信號(hào)輸入端，LO_in為來(lái)自于頻率綜合器的本地振蕩信號(hào)輸入端，IF_out為射頻信號(hào)與本地振蕩信號(hào)混頻后的中頻信號(hào)輸出端；本地振蕩信號(hào)輸入端正極與三極管Q5的基極連接，三極管Q5、Q6的集電極上串聯(lián)連接有電阻R6、R7，電阻R6、R7的另一端分別連接有電阻R3和電容C8，三極管Q5、Q6的兩發(fā)射極串聯(lián)，三極管Q6的基極與本地振蕩信號(hào)輸入端負(fù)極相連，三極管Q5、Q6的兩發(fā)射極又與三極管Q11的集電極相連，三極管Q11的發(fā)射極連接一個(gè)電阻R12并與地連接，三極管Q11的基極分別并聯(lián)有三極管Q12基極、電壓源V2；三極管Q12的發(fā)射極連接一個(gè)電阻R13并與地連接；電阻R3和電容C8另一端分別并聯(lián)電阻R4、R5，電阻R4、R5另一端電容C5、C6和三極管Q7、Q10的集電極相連，三極管Q7與三極管Q8的發(fā)射極串聯(lián)，三極管Q8、Q9基極串聯(lián)，三極管Q9集電極接在三極管Q7的集電極上，三極管Q8集電極接在三極管Q10的集電極上；三極管Q10基極與三極管Q7的基極并聯(lián)并接入三極管Q6的集電極上，三極管Q7、Q8與三極管Q9、Q10的發(fā)射極分別與三極管Q7-1、Q9-1的集電極相連，三極管Q7-1、Q9-1的發(fā)射極串聯(lián)連接有電阻R10、R11，三極管Q7-1、Q9-1的基極兩路與電阻R8、R9和低噪聲放大器2的射頻信號(hào)輸入端相連，電阻R8、R9的另一端與電壓源V1連接并接地，三極管Q9-1的基極與電容C7連接并接地，電阻R4、R5還分別接入到中頻信號(hào)輸出端的負(fù)極和正極。
圖4為圖1的中頻濾波器電路的原理圖，INPUT為來(lái)自于混頻器的中頻信號(hào)輸入端，OUTPUT為經(jīng)過(guò)濾波后的中頻信號(hào)輸出端；來(lái)自于混頻器3的中頻信號(hào)輸入端依次串聯(lián)連接有電阻R16、R18，其旁路連接有電阻R14，電阻R18另一端分別與電容C7、三極管Q15的基極相連接，三極管Q15的集電極分別與三極管Q13的基極、電容C40、場(chǎng)效應(yīng)管M1連接，場(chǎng)效應(yīng)管M1、M2相連，二者節(jié)點(diǎn)與場(chǎng)效應(yīng)管M4連接，場(chǎng)效應(yīng)管M3與場(chǎng)效應(yīng)管M5、場(chǎng)效應(yīng)管M4與場(chǎng)效應(yīng)管M6相接，三極管Q14的基極與M2的源極相連，Q14的集電極接電源，三極管Q13、Q14的發(fā)射極串并聯(lián)電阻R20、R21后又分別與三極管Q17、Q19的集電極連接，場(chǎng)效應(yīng)管M1還與三極管Q15的集電極連接，場(chǎng)效應(yīng)管M2還與三極管Q16的集電極連接，三極管Q15、Q16的發(fā)射極連接后并接入三極管Q18的集電極上，三極管Q17、Q18、Q19、Q20基極、電壓源V3串聯(lián)連接后接地，其各發(fā)射極上依次串聯(lián)電阻R22、R23、R24、R25后接地，場(chǎng)效應(yīng)管M6串接電壓源V4后接地，三極管Q18的集電極連接在三極管Q15、Q16的發(fā)射極上，三極管Q16的基極串接電阻R19、R17，電阻R17的另一端接入來(lái)自于混頻器3的中頻信號(hào)輸入端的負(fù)極，電阻R19兩端還并聯(lián)連接電阻R15和電容C8，電阻R16、R17的一端還并聯(lián)電容C5、C6，三極管Q13的發(fā)射極接入中頻信號(hào)輸出端的正極，三極管Q14的發(fā)射極接入中頻信號(hào)輸出端的負(fù)極，電阻R14與電容C7的一端接入到中頻信號(hào)輸出端的正極。
圖5為圖1的自動(dòng)增益控制信號(hào)放大器的電路原理圖，IF_in為來(lái)自于中頻濾波器的中頻信號(hào)輸入端，IF_out為經(jīng)過(guò)放大后的中頻信號(hào)輸出端，Vcon為控制放大器增益系數(shù)的控制電壓信號(hào)輸入端；來(lái)自于中頻濾波器6的中頻信號(hào)輸入端的正極串接一個(gè)電容C15，電容C15的另一端分兩路分別與三極管Q21的基極、電阻R27一端連接，另一端接入電源VCC上，三極管Q21的集電極上連接一個(gè)電阻R28，發(fā)射極與三極管Q22的發(fā)射極相連，三極管Q22的集電極上連接一個(gè)電阻R29，三極管Q21、Q24的基極相連，三極管Q23與Q24的發(fā)射極上串并聯(lián)有電阻R34、R35，三極管Q23、Q24的集電極上分別連接一個(gè)電容C18、C17、發(fā)射極串接電阻R34、R35，電阻R26、R27、R28、R29、R30、R31、R32、R33的一端依次分別并聯(lián)在電源VCC上，其電阻R30的另一端分別連接在電容C18的另一端和三極管Q26的基極上，電阻R31的另一端分別連接在電容C17的另一端和三極管Q25的基極上，電阻R32的另一端分別連接在三極管Q25的集電極和中頻信號(hào)輸出端的負(fù)極上，電阻R33的另一端分別連接在三極管Q26的集電極和中頻信號(hào)輸出端的正極上，三極管Q25、Q27的基極相連，三極管Q27的集電極與中頻信號(hào)輸出端的負(fù)極相連、發(fā)射極串接電阻R36、R37接入三極管Q28的發(fā)射極上、其集電極與中頻信號(hào)輸出端的正極相連，電阻R36、R37之間節(jié)點(diǎn)連接三極管Q32的集電極上，三極管Q32的基極順序連接三極管Q31、Q30、Q29的基極、發(fā)射極串接電阻R41和場(chǎng)效應(yīng)管M10，場(chǎng)效應(yīng)管M10的另一端分別與場(chǎng)效應(yīng)管M9、M8、M7并聯(lián)連接，場(chǎng)效應(yīng)管M9、M8、M7的另一端分別與電阻R40、R39、R38一端連接，另一端又分別與三極管Q31、Q30、Q29的發(fā)射極連接、其集電極分別連接在三極管Q26、Q22的發(fā)射極上和電阻R34另一端，場(chǎng)效應(yīng)管M7的另一端串接一個(gè)反向器inv1，三極管Q29的基極上還與電壓源V5相接并接地，反向器inv1的另一端接入控制放大器增益系數(shù)的控制電壓信號(hào)輸入端。
圖6為圖1的模數(shù)信號(hào)轉(zhuǎn)換器的電路原理圖，IF_in為來(lái)自于自動(dòng)增益控制信號(hào)放大器的中頻信號(hào)輸入端，此信號(hào)為模擬信號(hào)，C_out為經(jīng)轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號(hào)輸出端；來(lái)自于自動(dòng)增益控制信號(hào)放大器的中頻信號(hào)輸入端的正極串接電容C19，電容C19另一端分兩路分別與電阻R43和三極管Q34的基極連接，三極管Q34的發(fā)射極與三極管Q35的基極相連接，其發(fā)射極又與三極管Q36的發(fā)射極連接，三極管Q35的集電極分兩路分別與電阻R44和三極管Q38的基極相連接，電阻R45的一端分兩路分別與三極管Q36的集電極、Q37的基極相連接，電阻R46的一端分兩路分別與三極管Q37的集電極、Q39的基極相連接，三極管Q39、Q40的發(fā)射極連接，電阻R47的一端分兩路分別與三極管Q38的集電極、Q39的基極相連接，電阻R42、R43、R44、R45、R46、R47另一端接入電源VCC上，場(chǎng)效應(yīng)管M11與M12連接，場(chǎng)效應(yīng)管M13與M14連接，同時(shí)場(chǎng)效應(yīng)管M11還與M19、M20連接，M12、M13與三極管Q39、Q40的集電極連接，M14、M20連接，M15、M16連接，M17、M18連接，三極管Q35與Q36、Q37與Q38、Q39與Q40的發(fā)射極節(jié)點(diǎn)分別接入三極管Q44、Q45、Q46的集電極上，三極管Q33、Q34的發(fā)射極串接電阻R48、R49分別接入三極管Q42、Q43的集電極上，三極管Q41、Q42、Q43、Q44、Q45、Q46的發(fā)射極上依次串接電阻R50、R51、R52、R53、R54、R55，其各電阻和場(chǎng)效應(yīng)管M19、M20、M16、M18的另一端并接入電源VCC上接地，來(lái)自于自動(dòng)增益控制信號(hào)放大器的中頻信號(hào)輸入端的負(fù)極串接電容C20，電容C20另一端分兩路分別與電阻R42和三極管Q33的基極連接，三極管Q41、Q42、Q43的基極連接，三極管Q41集電極上連接電流源i2，場(chǎng)效應(yīng)管M17、M18的一端接入經(jīng)轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號(hào)輸出端C_out上。
圖7為圖1的頻率綜合器的結(jié)構(gòu)框圖，其中VCO為壓控振蕩器，產(chǎn)生振蕩信號(hào)clk_vco；PLL為鎖相環(huán)模塊，將clk_vco與外部輸入?yún)⒖紩r(shí)鐘信號(hào)clk_ref進(jìn)行相位比較，并產(chǎn)生一個(gè)控制電壓對(duì)clk_vco的頻率進(jìn)行調(diào)節(jié)；IQ為正交信號(hào)產(chǎn)生電路，將clk_vco由差分信號(hào)轉(zhuǎn)換成具有四個(gè)正交相位的信號(hào)，正交信號(hào)作為本地振蕩信號(hào)L0輸出。
圖8為圖7的壓控振蕩器的電路原理圖，OUTPUT為由壓控振蕩器產(chǎn)生的振蕩信號(hào)clk_vco的輸出端，Vtune為振蕩信號(hào)頻率控制電壓的輸入端；電源VCC串接在電流源i3的一端，其另一端依次串聯(lián)連接有電阻R56、R57、R58并接地，電阻R56一端還并聯(lián)電阻R59和R60，電阻R60的另一端接入由電容C23串接的可變電容Ct1、Ct2、電容C24的節(jié)點(diǎn)上，電阻R61的一端接入由電容C25串接的可變電容Ct3、Ct4、電容C26的節(jié)點(diǎn)上，電容C23、C25的另一端與電感L2、電阻R62、三極管Q47的集電極連接，三極管Q47的發(fā)射極分別與三極管Q49、Q50的集電極連接，其發(fā)射極分別串接電阻R63、R64，電阻R63、R64的另一端接地，電阻R60、R62的另一端分別接有電容C21、C22并接地，三極管Q47、Q48的基極交叉接在三極管Q47、Q48的集電極上，三極管Q48的發(fā)射極與三極管Q50、Q52的基極、Q51的發(fā)射極連接，其集電極連接在電容C26、C24、C27、電感L3的一端和三極管Q60的基極上，電源VCC上依次分別與電感L2、電感L3、三極管Q51的集電極、電流源i4、三極管Q59、Q60、Q57的集電極、電流源i5一端連接，三極管Q51、Q52、Q53、Q54、Q55、Q56、Q57、Q58的發(fā)射極依次串接電阻R65、R66、R67、R68、R69、R70、R71、R72和三極管Q52、Q58旁路連接有電容C28、C29并接地，三極管Q53、Q54、Q55、Q56、Q58的基極串聯(lián)連接，三極管Q53、Q55的集電極相連，三極管Q54的集電極與三極管Q59的發(fā)射極相連，三極管Q55的集電極與Q60的發(fā)射極相連，三極管Q56的集電極與三極管Q60的發(fā)射極相連，三極管Q59、Q60的發(fā)射極與振蕩信號(hào)clk_vco的輸出端正、負(fù)極相連。
圖9為圖7的鎖相環(huán)模塊的電路原理圖，CLK_REF為外部輸入?yún)⒖紩r(shí)鐘信號(hào)輸入端，CLK_VCO為壓控振蕩器產(chǎn)生的振蕩信號(hào)的輸入端，Vtune為對(duì)壓控振蕩器振蕩信號(hào)頻率進(jìn)行調(diào)節(jié)的控制電壓輸出端，Dff模塊為D觸發(fā)器，DIV為分頻器模塊，其具體參數(shù)由應(yīng)用范圍決定；外部輸入?yún)⒖紩r(shí)鐘信號(hào)輸入端CLK_REF連接一個(gè)模塊Dff，模塊Dff分別與反向器inv2、或非門nor1、與非門nand1、電源VCC連接，反向器inv2的另一端與場(chǎng)效應(yīng)管M21的一端連接，場(chǎng)效應(yīng)管M21的另一端依次串接有連接場(chǎng)效應(yīng)管M22、控制電壓輸出端Vtune、M23、M24，場(chǎng)效應(yīng)管M22、M23的一端與電壓源V6、V7連接接地，場(chǎng)效應(yīng)管M24分兩路分別連接在第二模塊Dff的右下兩側(cè)，或非門nor1一端連接在第二模塊Dff的右側(cè)，與非門nand1一端與場(chǎng)效應(yīng)管M21的一端連接，第二模塊Dff的左側(cè)連接一個(gè)分頻器模塊DIV，分頻器模塊DIV與壓控振蕩器產(chǎn)生的振蕩信號(hào)的輸入端CLK_VCO連接，在控制電壓輸出端Vtune分別串并聯(lián)有電阻R73、電容C30、C31并接地。
圖10為圖7的正交信號(hào)產(chǎn)生電路的電路原理圖，LO_in為來(lái)自于壓控振蕩器的振蕩信號(hào)clk_vco的輸入端，output1和output2為產(chǎn)生的具有四個(gè)正交信號(hào)相位的本地振蕩信號(hào)的輸出端，其中output1和output2各有兩個(gè)輸出端，他們的相位分別相差180度，output1和output2的對(duì)應(yīng)信號(hào)相位分別相差90度；來(lái)自于壓控振蕩器的振蕩信號(hào)輸入端clk_vco的一端的正極上串聯(lián)電阻R74、R75接入本地振蕩信號(hào)的輸出端output1的正極，電阻R74、R75的旁路一端分別連接有電容C32、C33接入電阻R76、R77的節(jié)點(diǎn)上，電阻R76、R77的旁路一端分別連接有電容C34、C35接入電阻R78、R79的節(jié)點(diǎn)上，電阻R78、R79的旁路一端分別連接有電容C36、C37接入電阻R80、R81的節(jié)點(diǎn)上，電阻R80、R81的另一端節(jié)點(diǎn)上分別連接有電容C38、C39，電容C38、C39的另一端接入電阻R74、R75之節(jié)點(diǎn)上，電容C35、電容C39的另一端接入到本地振蕩信號(hào)的輸出端output1的正極上，電容C35、R79的節(jié)點(diǎn)接入到本地振蕩信號(hào)的輸出端output1的負(fù)極上，電容C37、電阻R81的節(jié)點(diǎn)接入本地振蕩信號(hào)的輸出端output2的負(fù)極上，電容C33、電阻R77的節(jié)點(diǎn)接入本地振蕩信號(hào)的輸出端output2的正極上，電容C36、電阻R78、電容C38、電阻R80之節(jié)點(diǎn)接入到本地振蕩信號(hào)的輸出端output1的負(fù)極。
綜上所述，本實(shí)用新型廣泛用于全球定位系統(tǒng)接收機(jī)射頻芯片HXM002RF中，采用0.35微米鍺硅工藝設(shè)計(jì)生產(chǎn)，并測(cè)試成功。
權(quán)利要求1.一種全球定位系統(tǒng)與北斗二代雙系統(tǒng)射頻信號(hào)接收機(jī)裝置，其特征在于該接收機(jī)裝置能同時(shí)接收全球定位系統(tǒng)波段信號(hào)(L1)、北斗二代波段信號(hào)(B1)和波段信號(hào)(B2)，通過(guò)采用一次下變頻結(jié)構(gòu)，將低噪聲放大器(2)、混頻器(3)、中頻濾波器(6)、頻率綜合器(4)、模數(shù)信號(hào)轉(zhuǎn)換器(8)、自動(dòng)增益控制信號(hào)放大器(7)集成一個(gè)整體射頻信號(hào)接收機(jī)，所述波段信號(hào)(B2)電路的射頻信號(hào)(1)的輸入信號(hào)進(jìn)入低噪聲放大器(2)，低噪聲放大器(2)的輸出信號(hào)進(jìn)入混頻器(3)，混頻器(3)的輸出信號(hào)進(jìn)入中頻濾波器(6)，中頻濾波器(6)的輸出信號(hào)進(jìn)入自動(dòng)增益控制信號(hào)放大器(7)，自動(dòng)增益控制信號(hào)放大器(7)的輸出信號(hào)進(jìn)入模數(shù)信號(hào)轉(zhuǎn)換器(8)，模數(shù)信號(hào)轉(zhuǎn)換器(8)輸出數(shù)字信號(hào)(9)，頻率綜合器(4)的輸出信號(hào)為本地振蕩信號(hào)(5)，本地振蕩信號(hào)(5)進(jìn)入混頻器(3)，所述北斗二代波段信號(hào)(B1)電路和波段信號(hào)(L1)電路共用一個(gè)低噪聲放大器(2)和頻率綜合器(4)，其他電路結(jié)構(gòu)與波段信號(hào)(B2)電路相同。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全球定位系統(tǒng)與北斗二代雙系統(tǒng)射頻信號(hào)接收機(jī)裝置，其特征在于所述的射頻信號(hào)接收機(jī)包含三個(gè)信號(hào)通路其中波段信號(hào)(L1)通路的接收頻點(diǎn)為1575.42MHz的GPS的L1波段信號(hào)；其中波段信號(hào)(B1)通路的接收頻點(diǎn)為1561.098MHz的北斗二代B1波段信號(hào)；其中波段信號(hào)(B2)通路的接收頻點(diǎn)為1207.14MHz的北斗二代B2波段信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全球定位系統(tǒng)與北斗二代雙系統(tǒng)射頻信號(hào)接收機(jī)裝置，其特征在于所述的波段信號(hào)(L1)通路和波段信號(hào)(B1)通路共用同一個(gè)低噪聲放大器(2)和同一個(gè)頻率綜合器(4)，此低噪聲放大器(2)的帶寬在17MHz以上，頻率綜合器(4)輸出的本地振蕩信號(hào)頻率為1.571GHz，波段信號(hào)(L1)通路中混頻器(3)輸出的的中頻信號(hào)頻點(diǎn)在4.092MHz，波段信號(hào)(B1)通路中混頻器(3)輸出的的中頻信號(hào)頻點(diǎn)在10.23MHz。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全球定位系統(tǒng)與北斗二代雙系統(tǒng)射頻信號(hào)接收機(jī)裝置，其特征在于所述的波段信號(hào)(B2)通路采用獨(dú)立的低噪聲放大器(2)和頻率綜合器(4)，頻率綜合器(4)輸出的本地振蕩信號(hào)(5)頻率為1.215GHz，混頻器(3)輸出的的中頻信號(hào)頻點(diǎn)在8.184MHz。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了全球定位系統(tǒng)與北斗二代雙系統(tǒng)射頻信號(hào)接收機(jī)裝置，能同時(shí)接收全球定位系統(tǒng)L1波段、北斗二代B1波段和B2波段信號(hào)的射頻信號(hào)接收機(jī)裝置，通過(guò)采用一次下變頻結(jié)構(gòu)，將低噪聲放大器、混頻器、中頻濾波器、頻率綜合器、模數(shù)信號(hào)轉(zhuǎn)換器、自動(dòng)增益控制信號(hào)放大器集成一個(gè)整體射頻信號(hào)接收機(jī)，射頻接收機(jī)主要作用是將射頻頻率范圍的全球定位系統(tǒng)衛(wèi)星信號(hào)及北斗二代衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)信號(hào)下變頻到中頻范圍，中頻信號(hào)經(jīng)放大后進(jìn)入模數(shù)信號(hào)轉(zhuǎn)換器，其作用是將中頻模擬信號(hào)采樣為數(shù)字信號(hào)輸出。對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行精簡(jiǎn)，降低接收機(jī)面積與功耗。廣泛用于交通運(yùn)輸車輛、船只等領(lǐng)域，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，功耗低的特點(diǎn)，有很好的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。
文檔編號(hào)G01S1/04GK2876800SQ20052007963
公開(kāi)日2007年3月7日 申請(qǐng)日期2005年11月3日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月3日
發(fā)明者周文益 申請(qǐng)人:西安華迅微電子有限公司