一种基于北斗三号系统的小型化北斗导航通信模块的制作方法

1207.14mhz、1268.52mhz 以及2491.75mhz的四个频段信号，并传输至所述射频芯片；其中，所述四路信号分别为b1信号、b2信号、b3信号以及rdss的s频点信号；
10.所述信号发射单元将所述射频芯片传输过来的l射频信号放大滤波后输出到所述信号合路单元，所述信号合路单元将传输过来的经放大滤波后的所述l射频信号进行合路，合路后的所述l射频信号通过所述一线通天线发射出去；
11.所述馈电单元包括射频电感，所述馈电单元与所述信号合路单元的输出端口连接，所述馈电单元通过所述射频电感和所述信号合路单元为所述一线通天线进行馈电；
12.所述射频芯片与所述射频前端电路和所述基带芯片连接，所述射频芯片将所述射频前端电路传输过来的所述四个频段信号进行处理后传输至所述基带芯片，所述射频芯片还将所述基带芯片传输过来的 bpsk信号处理为所述l射频信号输出至所述射频前端电路；
13.所述基带芯片用于接收和处理所述射频芯片传输的信号，并输出所述bpsk信号至所述射频芯片；
14.所述时钟电路用于为模块提供运行所需时钟，所述时钟电路包括两路晶振电路，且分别给所述射频芯片和所述基带芯片提供时钟；
15.所述电源电路通过电源输入引脚接收自所述接口电路输入的电源，并通过电源转换后与所述基带芯片、所述射频芯片、所述一线通天线和外围电路电连接，以给所述基带芯片、所述射频芯片、所述一线通天线以及所述外围电路供电。
16.优选地，所述射频芯片包括接收电路通道和发射电路通道，所述接收电路通道接收所述射频前端电路传输过来的所述四路信号，通过放大、下变频及滤波后变成中频信号输出至所述基带芯片做信号处理，所述发射电路通道将所述基带芯片输出的所述bpsk信号经过滤波、调制后上变频为rdss的所述l射频信号输出至所述射频前端电路的所述信号发射单元。
17.优选地，所述基带芯片包括中频ad转换模块、电文解析模块、接口控制模块和授时输出模块，所述ad转换模块接收所述射频芯片输入的信号进行ad转换后输送至所述电文解析模块进行通信电文解析；所述接口控制模块与所述接口电路连接，进行信息的输入输出；所述授时输出模块将接收到的授时信息通过所述基带芯片中的秒脉冲输出脚进行输出。
18.优选地，所述信号发射单元包括依次连接的第一衰减器、第一滤波器和放大器，所述信号发射单元将所述射频芯片传输的所述l射频信号先传输至所述第一衰减器，由所述第一衰减器进行衰减后输入至所述第一滤波器，所述第一滤波器进行滤波后传输至所述放大器，由所述放大器进行信号放大后输出至所述信号合路单元。
19.优选地，所述接口电路与所述射频前端电路之间设置有天线检测电路，所述信号合路单元与所述一线通天线之间通过射频线缆进行连接，自所述接口电路输入的电源先由所述天线检测电路进行检测后，由所述天线检测电路传输至所述射频绕线电感，并由所述射频绕线电感输出至所述信号合路单元，所述信号合路单元通过所述射频线缆将所述电源和所述l射频信号一同传输至所述一线通天线。
20.优选地，所述信号接收单元的所述四路接收通道为四路依次连接的第二滤波器和第二衰减器，所述信号接收单元将所述信号合路单元传输的所述四路信号传输至所述第二滤波器，由所述第二滤波器滤波后输入至所述第二衰减器，并由所述第二衰减器衰减后得到所述四个频段信号，所述衰减器将所述四个频段信号传输至所述射频芯片。
21.优选地，所述天线检测电路包括电阻、用于电流检测的运放和比较器。
22.优选地，所述时钟电路包括第一晶振电路和第二晶振电路，所述第一晶振电路为20mhz晶振，以给所述基带芯片提供系统时钟；所述第二晶振电路为10mhz晶振，以给所述射频芯片提供参考，在所述射频芯片的内部通过pll生成五个通道的本振信号，且生成 62mhz的采样时钟提供给所述基带芯片的内部adc及基带模块做信号处理。
23.与现有技术相比，本实用新型所提供的基于北斗三号系统的小型化北斗导航通信模块具有如下的有益效果：
24.本实用新型公开了一种基于北斗三号系统的小型化北斗导航通信模块，主要包括射频前端电路、射频芯片、基带芯片；其中，射频前端电路与一线通天线和射频芯片连接，射频芯片与基带芯片连接，射频前端电路将接收的信号处理成四个频段信号传输至射频芯片，同时将l射频信号处理后通过一线通天线发射出去；射频芯片将四个频段信号处理后传输至基带芯片，将bpsk信号处理为l射频信号输出至射频前端电路；基带芯片接收和处理射频芯片传输的信号，并输出 bpsk信号至射频芯片；时钟电路为整个模块提供运行所需时钟；电源电路为整个模块供电。本实用新型能同时支持北斗三号系统rnss 定位和rdss短报文通信功能，适用于北斗三号系统并能很好地兼容北斗二号系统，且模块采用小型化设计，安装便捷可靠。
附图说明
25.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
26.图1为本实用新型一个实施例中的小型化北斗导航通信模块的整体结构示意图；
27.图2为本实用新型一个实施例中的发射l射频信号的模块结构示意图；
28.图3为本实用新型一个实施例中的接收四个频段信号的模块结构示意图；
29.图4为本实用新型一个实施例中的时钟电路的连接示意图；
30.附图标号说明：
31.小型化北斗导航通信模块100；
32.射频前端电路200；信号合路单元210；第一合路器211；第二合路器212；第三合路器213；第四合路器214；信号接收单元220；第二滤波器221；第二衰减器222；信号发射单元230；第一衰减器 231；第一滤波器232；放大器233；馈电单元240；一线通天线250；
33.射频芯片300；基带芯片400；中频ad转换模块410；电文解析模块420；接口控制模块430；授时输出模块440；时钟电路500；晶振电路510；电源电路600；接口电路700。
具体实施方式
34.应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
35.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部
的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
36.需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
37.请参照附图1-4，本实用新型提供一种基于北斗三号系统的小型化北斗导航通信模块100。小型化北斗导航通信模块100包括射频前端电路200、射频芯片300、基带芯片400、时钟电路500、电源电路 600和接口电路700。
38.其中，所述射频前端电路200分别与外部的一线通天线250和所述射频芯片300连接，所述射频前端电路200包括信号合路单元210、信号接收单元220、信号发射单元和馈电单元240；其中，所述信号合路单元210与所述信号接收单元220和所述信号发射单元连接；具体的，射频前端电路200与外部的一线通天线250连接，并接收一线通天线250北斗三号系统的信号进行处理。
39.所述信号合路单元210包括第一合路器211、第二合路器212、第三合路器213和第四合路器214，所述第一合路器211将接收的所述一线通天线250的信号分成第一路信号和第二路信号，所述第一路信号传输至所述信号发射单元，所述第二路信号传输至所述第二合路器212，所述第二合路器212将所述第二路信号分成第三路信号和第四路信号，且分别传输至所述第三合路器213和所述第四合路器214，所述第三合路器213将所述第三路信号分成两路信号，所述第四合路器214将所述第四路信号分成两路信号，所述第三合路器213与所述第四合路器214将四路信号输出至所述信号接收单元220；
40.应当理解的是，在射频前端电路200中，从一线通天线250接收的信号进入信号合路单元210，信号合路单元210中设置有合路器将接收到的信号分为几路给不同的接收机；详细地，第一合路器211将信号分成第一路信号和第二路信号，第一路信号传输至信号发射单元，信号发射单元将第一路信号发射给卫星；在第二合路器212、第三合路器213与第四合路器214的作用下，第二路信号被分成四路信号传输至信号接收单元220。
41.所述信号接收单元220包括四路接收通道，分别接收所述信号合路单元210传输过来的所述四路信号，对所述四路信号进行处理后得到1561.098mhz-1575.42mhz、1176.45mhz-1207.14mhz、 1268.52mhz以及2491.75mhz的四个频段信号，并传输至所述射频芯片300；其中，所述四路信号分别为b1信号、b2信号、b3信号以及rdss的s频点信号；
42.需要注意的是，信号接收单元220将从信号发射单元传输过来的信号进行滤波处理后形成四个频段的信号，再传输给射频芯片300，同时，四个频段的信号分别为b1信号、b2信号、b3信号以及rdss 的s频点信号。
43.所述信号发射单元将所述射频芯片300传输过来的l射频信号放大滤波后输出到所述信号合路单元210，所述信号合路单元210将传输过来的经放大滤波后的所述l射频信号进行合路，合路后的所述l 射频信号通过所述一线通天线250发射出去；
44.具体的，l射频信号是由射频芯片300传输过来，射频芯片300 输出的l射频信号经过放大滤波大后输出到信号合路单元210，信号合路单元210将l射频信号进行合路后通过一线通天线250发射出去。
45.所述馈电单元240包括射频电感(图未示出)，所述馈电单元 240与所述信号合路
单元210的输出端口连接，所述馈电单元240通过所述射频电感和所述信号合路单元210为所述一线通天线250进行馈电；
46.所述射频芯片300与所述射频前端电路200和所述基带芯片400 连接，所述射频芯片300将所述射频前端电路200传输过来的所述四个频段信号进行处理后传输至所述基带芯片400，所述射频芯片300 还将所述基带芯片400传输过来的bpsk信号处理为所述l射频信号输出至所述射频前端电路200；
47.应当理解的是，射频芯片300分别接收从信号接收单元220传输过来的四个频段的信号，即接收北斗三号系统的b1、b2、b3以及 rdss的s频点信号，通过放大、下变频及滤波后变成中频信号给基带芯片400做信号处理；此外，射频芯片300将从基带芯片400传输过来的bpsk信号经过滤波、调制后上变频为rdss的l射频信号传输至射频前端电路200进行合路输出。
48.所述基带芯片400用于接收和处理所述射频芯片300传输的信号，并输出所述bpsk信号至所述射频芯片300；
49.值得注意的是，基带芯片400是用来合成即将发射的基带信号，或对接收到的基带信号进行解码。在射频芯片300传输的信号到达基带芯片400后，基带芯片400对其进行解码等处理；同时，输出bpsk 信号至所述射频芯片300。
50.所述时钟电路500用于为模块提供运行所需时钟，所述时钟电路 500包括两路晶振电路510，且分别给所述射频芯片300和所述基带芯片400提供时钟；
51.具体的，时钟电路500包括两路晶振电路510，分别给射频芯片 300和基带芯片400提供时钟，其中一路晶振给基带芯片400提供系统时钟，保证基带芯片400能够正常工作；另外一路晶振给射频芯片 300提供参考。
52.所述电源电路600通过电源输入引脚接收自所述接口电路700输入的电源，并通过电源转换后与所述基带芯片400、所述射频芯片 300、所述一线通天线250和外围电路电连接，以给所述基带芯片400、所述射频芯片300、所述一线通天线250以及所述外围电路供电。
53.应当理解的是，电源从接口电路700输入，经过电源电路600变化成需要的电压后，连接到整个模块内部的各个芯片，保证各个芯片和整个模块的正常运行；接口电路700负责模块与外部设备连接，接口电路700既包括电源输入，也包括信号连接，用于外部信号与模块内的基带芯片400连接，保证信号的正常通信，接口电路700采用标准的 minipcie卡接口，减小了模块尺寸，同时方便安装。
54.作为本实用新型的一优选的实施方式，所述射频芯片300包括接收电路通道和发射电路通道，所述接收电路通道接收所述射频前端电路200传输过来的所述四路信号，通过放大、下变频及滤波后变成中频信号输出至所述基带芯片400做信号处理，所述发射电路通道将所述基带芯片400输出的所述bpsk信号经过滤波、调制后上变频为 rdss的所述l射频信号输出至所述射频前端电路200的所述信号发射单元。
55.本领域技术人员应该理解的是，接收通道电路与发射通道电路分别对四路信号与l射频信号进行处理，在接收通道电路与发射通道电路中均设置有电路元件，电路元件可根据实际需要进行设计与选用，在此不做累述。
56.作为本实用新型的一较佳的实施方式，所述基带芯片400包括中频ad转换模块410、电文解析模块420、接口控制模块430和授时输出模块440，所述ad转换模块接收所述射
频芯片300输入的信号进行ad转换后输送至所述电文解析模块420进行通信电文解析；所述接口控制模块430与所述接口电路700连接，进行信息的输入输出；所述授时输出模块440将接收到的授时信息通过所述基带芯片400中的秒脉冲输出脚进行输出。
57.具体的，基带芯片400是整个模块模块的核心部件，负责模块的中频ad转换、电文解析、接口控制、授时输出等处理，四路信号从射频前端电路200传输至射频芯片300，进行处理后到达基带芯片 400，基带芯片400进行卫星信号捕获、跟踪、解调、解扩、位同步、帧同步、译码及pvt解算等处理，输出定位信息。
58.请参阅附图2，所述信号发射单元包括依次连接的第一衰减器 231、第一滤波器232和放大器233，所述信号发射单元将所述射频芯片300传输的所述l射频信号先传输至所述第一衰减器231，由所述第一衰减器231进行衰减后输入至所述第一滤波器232，所述第一滤波器232进行滤波后传输至所述放大器233，由所述放大器233进行信号放大后输出至所述信号合路单元210。
59.需要注意的是，信号发射单元将l射频信号先传输至第一衰减器 231，以调整l射频信号的大小；滤波器可以对特定频率的频点或该频点以外的频率进行有效滤除，得到一个特定频率的射频信号，或消除一个特定频率后的射频信号；将l射频信号进行滤波后传输至放大器233，由放大器233进行信号放大后输出至信号合路单元210，最大输出功率能够达到10dbm。
60.作为本实用新型的一优选的实施方式，所述接口电路700与所述射频前端电路200之间设置有天线检测电路(图未示出)，所述信号合路单元210与所述一线通天线250之间通过射频线缆进行连接，自所述接口电路700输入的电源先由所述天线检测电路进行检测后，由所述天线检测电路传输至所述射频绕线电感，并由所述射频绕线电感输出至所述信号合路单元210，所述信号合路单元210通过所述射频线缆将所述电源和所述l射频信号一同传输至所述一线通天线250。
61.详细地，在本实施中，电源采用5v电源，从接口电路700输入的5v电源经过一个天线检测电路后经过射频电感，射频电感设置于射频前端电路200中的馈电单元240中，馈电单元240与信号合路单元210的输出端口连接，所以5v电源连接到信号合路单元210进行输出，且能够给天线提供3a的电流；同时，信号合路单元210通过与一线通天线250之间设置有射频线缆，信号合路单元210通过射频线缆将电源和l射频信号一同传输至一线通天线250。
62.作为本实用新型的一较佳的实施方式，所述信号接收单元220的所述四路接收通道为四路依次连接的第二滤波器221和第二衰减器 222，所述信号接收单元220将所述信号合路单元210传输的所述四路信号传输至所述第二滤波器221，由所述第二滤波器221滤波后输入至所述第二衰减器222，并由所述第二衰减器222衰减后得到所述四个频段信号，所述衰减器将所述四个频段信号传输至所述射频芯片 300。
63.需要注意的是，信号接收单元220的四路接收通道中均设置有第二滤波器221和第二衰减器222，通过第二滤波器221和第二衰减器 222对四路信号均进行滤波和衰减等处理，得到所需要的四个频段信号，如果信号不满足要求，可以通过调整衰减器的大小来满足信号幅度要求。
64.作为本实用新型的一优选的实施方式，所述天线检测电路包括电阻、用于电流检测的运放和比较器。应当理解的是，在本实施例中，将天线检测电路设置为包含一个0.01欧
姆的高精度电阻、一个用于电流检测的运放以及一路比较器，当电流超过30毫安时，比较器即输出高电平指示有天线接入。
65.进一步地，所述时钟电路500包括第一晶振电路510和第二晶振电路510，所述第一晶振电路510为20mhz晶振，以给所述基带芯片400提供系统时钟；所述第二晶振电路510为10mhz晶振，以给所述射频芯片300提供参考，在所述射频芯片300的内部通过pll 生成五个通道的本振信号，且生成62mhz的采样时钟提供给所述基带芯片400的内部adc及基带模块做信号处理。
66.以上仅为本实用新型一个实施例中的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。