專利名稱：北斗用戶機核心射頻模塊的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電子元器件，尤其涉及一種用于北斗衛星導航定位小型化手持式用戶機的核心射頻模塊。
背景技術：
北斗衛星導航定位系統，是中國自行研制開發的區域性有源三維衛星定位與通信系統(CNSS)，是除美國的GPS、俄羅斯的GL0NASS之后第三個成熟的衛星導航系統。該系統由三顆衛星組成北斗衛星定位系統，地面部份分為地面控制中心以及北斗用戶接收終端， 總共三部分組成。北斗定位系統可向用戶提供全天候、二十四小時的即時定位服務，定位精度可達數十納秒(ns)的同步精度，其精度與GPS相當。目前衛星移動接收機從變頻結構上劃分分為外差式接收機、零中頻接收機和數字中頻接收機三種，其作用就是從眾多的電波中選出規定的頻帶，并放大到調制解調器所要求的電平值后再由調制解調器解調出基帶信號，進而進行數字處理。由于“北斗”信號的載波頻率高達2. 5GHz，接收機天線單元接收并提供給射頻單元的信號頻率很高而信道帶寬又很窄，要直接濾出所需信道，則需Q值非常大的濾波器，目前的技術水平還難以滿足這一指標；其次由于高頻電路存在增益、精度和穩定性等方面的問題，在高頻范圍直接對衛星信號進行解調很不現實；另外由于傳播路徑上的損耗和各種頻率相互調制形成的頻率干擾，接收到的衛星信號往往是變化的和微弱的，現有的衛星接收機都難以保證較高的靈敏度和選擇性去有效的濾波和變頻處理信號；還有就是現有的衛星接收機體積太大，隨著無線通信技術的不斷完善、適用范圍的不斷拓寬，還必須做得體積小巧、攜帶方便才行，特別是作為將來在民用通信和國防通信中都將占重要地位的北斗通信用戶機更是如此。所以研制出一款超小型北斗用戶機核心射頻模塊對用戶機的體積縮小來說具有很重要的意義。
發明內容本實用新型的目的在于克服現有技術的不足，而提供的一種用于北斗衛星導航定位小型化手持式用戶機必需的超小型北斗用戶機核心射頻模塊。本實用新型的目的可以經過以下措施來實現本實用新型提供的一種北斗用戶機核心射頻模塊，包括依次電連接的頻帶選擇濾波器、低噪聲放大器、第一混頻器、鏡像抑制濾波器、第二混頻器。所述的北斗用戶機核心射頻模塊設有第一中頻放大器和第二中頻放大器，第一中頻放大器和第二中頻放大器依次電連接在第二混頻器的輸入端和輸出端。所述的頻帶選擇濾波器采用單向通路和反向隔離電路。所述的北斗用戶機核心射頻模塊外廓尺寸為56mmX40mmX 14. 5mm。本實用新型提供的一種北斗用戶機核心射頻模塊，能夠提高放大器的穩定性，減小特定濾波器的制造難度，促進北斗衛星導航定位手持式用戶機的小型化，拓寬其使用的范圍。
圖1是現有的北斗用戶機核心射頻模塊結構示意方框圖。圖2是本實用新型的北斗用戶機核心射頻模塊結構示意方框圖。
具體實施方式
為使本實用新型的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本實用新型作進一步地詳細描述。如圖1所示的一種北斗用戶機核心射頻模塊，包括依次電連接的頻帶選擇濾波器 2、低噪聲放大器3、第一混頻器4、鏡像抑制濾波器5、第二混頻器7。如圖2所示，北斗用戶機核心射頻模塊設有第一中頻放大器6和第二中頻放大器 8，第一中頻放大器6和第二中頻放大器8依次電連接在第二混頻器7的輸入端和輸出端。頻帶選擇濾波器2采用單向通路和反向隔離電路。北斗用戶機核心射頻模塊外廓尺寸約為56mmX40mmX 14. 5mm。由于高頻電路在增益、精度和穩定性等方面的問題，在高頻范圍直接對衛星信號進行解調很不現實，另外考慮到前端增益較大，多級變頻可以將增益分配在各個環節進行， 有利于放大器的穩定，所以本實用新型的北斗用戶機核心射頻模塊采用外差式接收機，通過兩級下變頻方式將輸入信號載波變換到合適的中頻輸出信號。實施時，接收機天線單元 1接收并提供給射頻單元的頻帶選擇濾波器2的信號頻率很高、信道帶寬很窄，經頻帶選擇濾波器2濾波后的輸入信號通過多級下變頻方式與本振信號進行減頻混合，第一中頻放大器6和第二中頻放大器8可以分別補償第一混頻器4和第二混頻器7的損耗，所產生的中頻輸出信號則從第二中頻放大器8輸出端輸出。外差式接收機就是對外來的輸入信號進行兩次混頻后將頻率逐漸降低，信號頻率ωκρ與本振信號混頻后得到中頻信號ωιρ = ωκ「ωω，經過幾次這樣的下變頻，再通過放大和濾波最終得到了理想的高精度的中頻輸出信號，使之更容易進行后續基帶處理。采用外差式接收的好處主要是中頻比載波低很多，便于基帶處理。通頻帶公式為Bff3de = f0/Q由此可知同樣帶寬的信號在較低的中頻上對有用信道進行選取要比在載頻上選取對濾波器的Q值要求低很多。由于衛星無線電信號很微弱，前端的增益一般要達到100-200dB。為了放大器的穩定和避免振蕩，在一個頻帶內的放大器其增益一般不超過50-60dB。采用外差式接收方案后增益被分配到了高頻、中頻和基帶三個頻段上，有利于放大器的穩定。北斗用戶機核心射頻模塊中各個模塊功能如下1、頻帶選擇濾波器2采用單向通路和反向隔離電路設計，具有良好的單向性能和良好的反向隔離性，防止除接收頻率以外的干擾信號從接收天線1進入，同時還防止本振 (或發射)信號通過接收天線1泄漏。2、低噪聲放大器3是補償預選器的損耗、提高接收機系統的信噪比、加強混頻器/ 本振電路與輸入端口之間的隔離。[0025]3、鏡像抑制濾波器5主要是實現鏡像抑制，在低噪聲放大器3后必須有抑制，否則低噪聲放大器5的噪聲系數會由于放大后的鏡像噪聲混頻進入信道而成倍增加。鏡像抑制濾波器5根據所述第一混頻器4輸出的中頻信號頻率大小匹配調整鏡像抑制濾波器5的通頻帶帶寬，第一混頻器4輸出的中頻信號頻率越高鏡像抑制濾波器5的通頻帶越寬。4、第一混頻器4是將天線1接收的信號與第一本振信號相減，產生第一中頻信號； 第二混頻器7是將第一中頻信號與第二本振信號相減，產生第二中頻輸出信號。5、第一中頻放大器6和第二中頻放大器8的作用為補償混頻器的損耗，使系統增益滿足設定的要求。需要說明的是，上述實施例中的北斗用戶機核心射頻模塊還可采用三級或更多級下變頻方式與本振信號進行減頻混合，產生中頻輸出信號，其增加的混頻器和中頻放大器連接方式如實施例的原理一樣，這里不在重復說明。北斗衛星定位導航系統的建立可為我國陸地、海洋、空中和空間的各類軍事和民用提供多種業務保障，如陸上的大地測量、地震預報、各種車輛的運輸調度、森林防火、地質勘探和國土開發、航海、航空的安全航行和交通管制、空間飛行器的定位和測控，以及定時授時、移動通信、搜索救援等。超小型北斗用戶機核心射頻模塊的結構設計簡單，制造成本低，可廣泛適用于各種移動的手機，車載導航儀，航海、航空的衛星接收導航儀等設備中。以上所述是本實用新型的優選實施方式而已，當然不能以此來限定本實用新型之權利范圍，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和變動，這些改進和變動也視為本實用新型的保護范圍。
權利要求1.一種北斗用戶機核心射頻模塊，包括依次電連接的頻帶選擇濾波器、低噪聲放大器、第一混頻器、鏡像抑制濾波器、第二混頻器，其特征在于所述的北斗用戶機核心射頻模塊設有第一中頻放大器和第二中頻放大器，第一中頻放大器和第二中頻放大器依次電連接在第二混頻器的輸入端和輸出端。
2.根據權利要求1所述的北斗用戶機核心射頻模塊，其特征在于所述的頻帶選擇濾波器采用單向通路和反向隔離電路。
3.根據權利要求1所述的北斗用戶機核心射頻模塊，其特征在于所述的北斗用戶機核心射頻模塊外廓尺寸為56mmX40mmX 14. 5mm。
專利摘要本實用新型公開了一種超小型北斗用戶機核心射頻模塊，包括依次電連接的頻帶選擇濾波器、低噪聲放大器、第一混頻器、鏡像抑制濾波器、第一中頻放大器、第二混頻器、第二中頻放大器；接收機天線單元的信號頻率經頻帶選擇濾波器濾波后，輸入信號通過多級下變頻方式與本振信號進行減頻混合，產生的中頻輸出信號從第二混頻器輸出端輸出，高精度的中頻輸出信號更容易進行處理，該設計結構也提高了放大器的穩定性，減小了特定濾波器的制造難度。
文檔編號G01S19/35GK202330719SQ20112044365
公開日2012年7月11日 申請日期2011年11月10日 優先權日2011年11月10日
發明者朱輝, 胡海平 申請人:深圳市德沃器件技術有限公司