[實用新型]集北斗/GPS/GLONASS三種導航系統于一體的板卡模件

有效

• 申請號: 201720561135.4
• 申請日: 2017-05-19
• 公開（公告）號: CN207037098U
• 公開（公告）日: 2018-02-23
• 發明（設計）人: 梅青文;陳兆輝;萬龍;曾憲雄;明伶俐;朱以信;楊兵紅;王紅梅;夏宇;夏蓉
• 申請（專利權）人: 武漢中元通信股份有限公司
• 主分類號: G01S19/33
• 分類號: G01S19/33
• 代理公司: 武漢智嘉聯合知識產權代理事務所(普通合伙)42231
• 代理人: 黃君軍

技術領域

本實用新型涉及一種導航系統板卡模件，特別是一種集北斗/GPS/GLONASS三種導航系統于一體的板卡模件。

背景技術

GPS自其問世以來，已充分顯示了其在導航、定位領域中的霸主地位，許多領域由于GPS的出現發生了革命性的變化。隨后世界各國為了擺脫對GPS的依賴也紛紛研制自主的定位導航系統，我國自主研制的北斗導航系統，俄羅斯的GLONASS導航系統就是其中的代表。

業已面世的各種衛星導航產品，大都是單GPS導航或GPS加北斗B1頻段導航，應用GLONASS導航系統的產品極少。

隨著北斗系統和GLONASS系統的組建日趨成熟，支持多系統的導航產品比起單一系統的導航產品其定位導航質量及穩定性具有明顯的優勢，是未來定位導航產品的發展趨勢。

實用新型內容

本實用新型的目的就是適應業界日益突顯的高質量導航定位需求，提供一種設計合理，結構簡單，可以靈活切換的集北斗/GPS/GLONASS三種導航系統于一體的板卡模件。

為了達到上述目的，本實用新型采取的技術方案是：

集北斗/GPS/GLONASS三種導航系統于一體的板卡模件，由功分單元1、射頻通道單元2和基帶處理單元3組成，其中：

所述功分單元1，又包括有J2射頻輸入接口11，U1功分電路12；其中J2用以接收來自多頻段有源天線的衛星信號，U1將其按導航系統的頻段分離輸出各個頻段的信號。

所述射頻通道單元2，又包括有U2第一下變頻處理電路21、U4第二下變頻處理電路22，U5北斗收/發處理電路23，J3射頻輸出接口24；其中U2完成北斗二代B3頻段以及北斗二代B1頻段和GPS的L1頻段信號的下變頻及放大處理，在本實用新型中由于北斗二代B1頻段和GPS的L1頻段非常接近，這2個頻段視為一個頻段使用同一個硬件通道實現，U4完成GLONASS頻段信號的下變頻及放大處理，U5完成北斗S頻段接收信號的下變頻及放大處理以及北斗L頻段發射信號的調制放大，北斗L頻段發射信號通過J3射頻輸出接口24發送到外部功放。

所述基帶處理單元3，又包括有U3基帶處理電路31以及J1數據電源接口32；U3基帶處理電路為本實用新型的核心組件，它接收來自射頻通道單元2的各導航系統的中頻信號，完成AD轉換以及后續的數字運算處理；U3基帶處理電路31通過J1數據電源接口32實現與主機的交互通信。

本實用新型的基本實用新型思想包括兩個方面：電路設計、PCB設計。

電路設計又包括：功分電路、射頻處理電路、基帶處理電路。

1.功分電路設計：為簡化接口、縮小產品體積，所有的射頻輸入信號都通過J2射頻輸入接口11進入模塊中，然后通過一個一分四的功分器以及隨后的帶通濾波處理得到4個頻段的信號，這4個頻段分別為斗二代B3頻段、北斗二代B1頻段和GPS的L1頻段復用頻段、GLONASS頻段、北斗S頻段。U1功分電路12選用WP4N+。

2.射頻處理電路設計：U2第一下變頻處理電路21、U4第二下變頻處理電路22均采用XN112芯片，此芯片可滿足北斗二B3、B1頻段、GPSL1頻段、GLONASS頻段的頻率變換處理，將上G赫茲的射頻信號搬移到十幾兆赫茲的中頻信號，并將信號放大到峰峰值1V左右。U5北斗收/發處理電路選用XN108芯片，該芯片為北斗專用收發處理芯片，可實現北斗S頻段接收信號的下變頻及放大以及北斗L頻段發射信號的BPSK調制并輸出5dBm的發射信號。

3.基帶處理電路設計：U3基帶處理電路31選用芯片UC7450，它接收來自射頻通道單元2的各導航系統的中頻信號，完成AD轉換，數據解調，提取衛星偽距及電文信息，通過偽距和電文信息進行解算獲得位置速度時間等信息，U3基帶處理電路根據協議控制U5北斗收/發處理電路23產生定位和通信申請所需的射頻信號，接收U5北斗收/發處理電路23接收到的北斗一代中頻信號，解算出系統返回的定位結果和通信內容；U3基帶處理電路31通過J1數據電源接口32實現與主機的交互通信，共有3組串口，均支持通用北斗協議和NMEA協議語句，串口二可以使用自定義語句進行調試查找問題，串口三可以用于對基帶程序固件進行數據升級。

4.PCB設計

本實用新型的顯著特點是分層、分區、隔離、抗干擾、方便調試及維修。考慮信號頻率、功率、各電源走線上的電流大小、散熱等因素，周密、合理、巧妙進行PCB設計，本實用新型PCB印制板布局示意圖見圖2；