[實用新型]一種雙通道多模導航射頻接收電路

有效

• 申請號: 201720051477.1
• 申請日: 2017-01-17
• 公開（公告）號: CN206649165U
• 公開（公告）日: 2017-11-17
• 發明（設計）人: 倪文海;謝婷婷;鮑榮濤;田磊;徐文華
• 申請（專利權）人: 上海迦美信芯通訊技術有限公司;杭州迦美信芯通訊技術有限公司
• 主分類號: G01S19/37
• 分類號: G01S19/37;G01S19/33;G01S19/21;H04B1/16
• 代理公司: 上海信好專利代理事務所(普通合伙)31249
• 代理人: 周乃鑫

技術領域

本實用新型涉及導航通訊領域的射頻芯片架構，具體涉及一種雙通道多模導航射頻接收電路。

背景技術

目前世界上有四個全球導航系統GNSS（Global Navigation Satellite System)，分別是（1）美國的GPS導航系統，其射頻頻率為1575.42MHz，信號帶寬2.046MHz，（2）中國北斗二代的COMPASS導航系統，其射頻頻率為1561.098MHz，信號帶寬4.092MHz，（3）俄羅斯的GLONASS導航系統，其射頻頻率為從1598.0625MHz到1605.375MHz，共14個頻道，每個頻道間隔0.5625MHz，總帶寬8MHz，（4）歐盟的伽利略（Galileo）導航系統，其射頻頻率1575.42MHz，信號帶寬4.092M。上述四種導航系統，除俄羅斯的GLONASS為FDMA頻分多址，其余都是CDMA碼分多址。

隨著導航技術的不斷發展與成熟以及人們對便利性和安全性要求的不斷提高，全球導航系統GNSS已經廣泛應用于各個領域，包括傳統的手機定位與導航，車載導航，行車記錄，時間同步，測量測繪，和新興的穿戴市場，無人機等運輸市場。

市場對導航定位的要求有這樣幾大趨勢：（1）多模，比如中國要求GPS+BD雙模，東歐會要求GPS+GLN雙模，西歐會要求GPS+GALILEO雙模，因此產生了雙通道多模導航射頻接收機的架構；（2）低功耗，尤其是穿戴市場，（3）小體積，特別是手機和穿戴市場，（4）高精度，例如從原來的10米精度提升至1米精度；

如圖1所示，是一個雙通道多模導航射頻接收機的系統架構圖，該架構采用了兩次變頻。四大導航系統GPS/BD/GLN/Galileo的射頻信號通過天線（未標示），經由第一級射頻輸入口（LNAIN）被送進芯片，經過射頻低噪聲放大器1（LNA）被放大，送到射頻輸出口（LNAOUT），經過片外聲濾波器2（RF SAW），將帶外的干擾有效的濾除，被濾除干擾的射頻信號再經第二級射頻輸入口（RFIN）送進芯片，經過射頻放大器3（RFA）進一步放大，輸出被送給第一級正交下變頻器4和5（MIX1），兩個正交下變頻器4和5的本振分別為LOH_I和LOH_Q，它們互為正交，即頻率相同，幅度相同，相位差90度。

上述第一級正交混頻器4和5輸出的高中頻分別是HIF_I和HIF_Q，它們互為正交。混頻器4的輸出HIF_I會同時送給通道1的第二級正交混頻器6和通道2的第二級正交混頻器8，同樣的前述第一級正交混頻器5的輸出HIF_Q會同時送給通道1的第二級正交混頻器7和通道2的第二級正交混頻器9。

接下來說明通道1的工作原理，第一級正交混頻器4和5輸出的正交高中頻HIF_I和HIF_Q分別進入第二級混頻器6和7，和第二級混頻器的本振LOL1混頻產生正交低中頻LIF1_I和LIF1_Q，系統通過配置本振LOL1的頻率，將所要接收的某個模式的信號混頻到濾波器10（LIF BPF）的帶內，而把其它模式的信號混頻到濾波器10的帶外，經過正交帶通濾波器10后，輸出端主要成分是所要接收的某個模式的信號，而其它模式的信號和干擾，以及所要接收的信號相對本振的鏡頻（圖2是鏡頻的定義，以及鏡頻與信號及本振的關系），都被有效的濾除了。濾波器10輸出的信號雖然濾除了不需要的模式的信號和其它干擾，但有效信號的擺幅不一定符合模數轉換器14（ADC）的要求，因此濾波器10輸出會再經過增益可調放大器12（VGA）后再送給模數轉換器14，為了使模數轉換器14輸入的信號強度恒定在一個最佳的狀態，會有一個VGA控制器16，它根據模數轉換器14的輸出來檢測當前的信號強度是超出還是低于目標值，從而決定增益可控的放大器12的控制電壓是增加還是減小，通過這種閉環反饋控制，使得不同強度的射頻輸入信號在經過變頻放大后到達模數轉換器14輸入端時其信號擺幅始終是某個恒定的值。模數轉換器14產生的數字信號經由輸出口（SIGN1和MAG1）送給基帶芯片。

圖1中通道2的工作原理和通道1是類似的，所述的通道2包括第二級混頻器8和9，正交帶通濾波器11，增益可調放大器13，模數轉換器15，VGA控制器17。