专利名称：北斗一期和北斗二期射频兼容接收装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及卫星导航技术领域，特别涉及一种北斗一期和北斗二期射频兼容接收装置。
背景技术：
中国北斗卫星导航系统(BD)是继美国GPS、GL0NASS、欧洲Galileo之后，全球第四大卫星导航系统。中国北斗卫星导航系统将于2012年覆盖亚太区域，即北斗区域卫星导航系统(BD2 —期)，2020年将形成由30多颗卫星组网具有覆盖全球的能力，即北斗全球卫星导航系统(BD2 二期)。BD是中国独立自主的卫星导航系统，既具备高精度PNT(定位、导航、授时)的功能，又具备短报文通信功能。BD将应用于各行各业，其应用将只限于人们的想象力。由于BD2—期信号与BD2 二期信号无论在中心频率、调制方式，以及采用的扩频码、电文等方面均存在着很大的差异。因此BD接收机的研发必须考虑到区域卫星导航系统到全球系统的过渡和兼容，否则，针对区域系统的接收机就不能用在全球系统中，这将不但给用户带来麻烦，也将增加接收机的生产成本。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种北斗一期和北斗二期射频兼容接收装置，其能够解决北斗系统从区域向全球过渡过程中所产生的兼容性问题，实现BD2—期信号与BD2 二期信号兼容接收是解决平稳过渡的有效途径。为解决上述问题，本实用新型是通过以下方案实现的:一种北斗一期和北斗二期射频兼容接收装置，主要由电源�？�、以及与电源�？橄嗔奶煜摺⒌驮肷糯竽？椤⑸淦的？楹突藕糯砟？樽槌�。其中:所述低噪声放大�？榘ǹ垢扇怕瞬ㄆ�、第一级放大器、功分器、2个窄带滤波器和2个第二级放大器；天线连接在抗干扰滤波器的输入端上，抗干扰滤波器的输出端经第一级放大器与功分器的输入端相连；功分器的2个输出端上各依次接有I个窄带滤波器与I个第二级放大器。所述射频模块包括2个下变频器、2个带通滤波器、2个自动增益控制器、2个中频分路器、4个中频滤波器、频率合成器、以及模数转换器。上述低噪声放大�？榈拿扛龅诙斗糯笃鞯氖涑龆烁饕来尉璉个下变频器、I个带通滤波器和I个自动增益控制器与I个中频分路器的输入端连接。每个中频分路器的2个输出端上各接有2个中频滤波器。上述4个中频滤波器的输出端均连接至模数转换器的输入端。模数转换器的输出端与基带信号处理�？橄嗔Ｆ德屎铣善鞣直鹆幽Ｊ黄骱�2个下变频器。上述方案中，频率合成器采用同源的高稳定IOMHz晶振作为参考，综合出射频模块所需的各种频率。上述方案中，频率综合器给2个下变频器提供的本振频率分别为1490MHz和1120MHz，给模数转换器提供的本振频率为62MHz。[0010]上述方案中，天线为贴片式天线。上述方案中，2个自动增益控制器均采用模拟控制方式。上述方案中，4个中频滤波器均为声表面波滤波器。与现有技术相比,本实用新型通过对天线、LNA、下变频单元和基带的合理设计，即通过赋形和增益的分配，实现天线的宽频带、小型化和抗多径设计。为了安装的灵活性，低噪声放大器(LNA)与天线独立设计，LNA主要由抗干扰滤波器、第一级放大器、窄带滤波器、第二级放大器构成。射频模块采用一次变频结构，其频率方案的选择不产生组合频率干扰、交调、互调干扰。频率综合器采用同源的高稳定IOMHz晶振作为参考。为了完成北斗一期和北斗二期信号的兼容接收，4个中频滤波器实现采用声表面波滤波器，可以保证稳定的幅度与相位特性。AGC的控制采用模拟控制方式。因此本实用新型能够在不增加设计复杂度和体积的前提下，可以兼容接收北斗一期和北斗二期信号，实现了北斗区域系统到全球系统的平稳过渡，降低用户段在系统升级带来的额外成本。
图1为一种优选北斗一期和北斗二期射频兼容接收装置的原理示意图。
具体实施方式
参见图1，本实用新型一种优选的北斗一期和北斗二期射频兼容接收装置，主要由电源�？�、以及与电源模块相连的天线、低噪声放大�？�、射频模块和基带信号处理�？樽槌�。在工作中，接收机从天线接收北斗卫星信号，到完成定位解算，要经过射频�？橥瓿尚藕畔卤淦�、A/D转换为中频数字信号，基带信号处理�？橥瓿尚藕诺耐郊暗己叫畔⒌牡缥慕饴�、伪距提取和PVT计算，最后再将定位信息串口输出。在本实用新型中 ，天线用于接收北斗导航信号，然后送给低噪放大模块进行放大。天线和低噪放的性能好坏直接影响到接收机灵敏度、抗多径、抗干扰等指标。为了完成北斗一期和北斗二期信号的兼容接收，要求天线宽频带。在本实用新型优选实施例中，天线指标要求如表I所示。表I天线技术指标
指标耍求—
!561.098 土 2.046MHz、1207, M ± 2.046MIb:1作频率
119J.795 土 2.046MHz ^ 1575.42土25.575MHz 极化方式右旋關极化—
大线波束方位0° -360。:仰角10。-90°.....天麵$5.........—3dm...........................................................S..比........................................................彡 6dB.......(I.角......10:—1EE)..........................................................................................................................电)i(驻波比1.5所述天线可以采用现有技术已有的天线结构，但为了实现天线的小型化和波束的赋形，本实用新型的天线需要根据卫星分布和用户使用区域，对天线方向图进行赋形设计，合理分配天线增益；并根据天线安装空间、天线方向图和性能指标要求，对天线进行选型，并进行理论分析和论证，计算出天线基本参数。此外，天线设计时注意控制辐射方向图的特性，增加抗多径干扰能力。鉴于天线小型化的要求，本实用新型可以选用贴片天线来实现，贴片天线具有体积�。ò昕恚子诠残蔚扔诺�。而为了进一步缩小天线体积，本实用新型还可以进一步采用高介电常数材料作为天线基板。此外，可以双层贴片来拓展贴片天线带宽(既增加一贴片寄生单元)，来避免贴片天线频带窄的缺点。为了安装的灵活性，在本实用新型中，低噪声放大模块与天线分别独立设计，而对于低噪声放大�？榈闹副暌笕绫�2所不:表2LNA指标要求
权利要求1.斗一期和北斗二期射频兼容接收装置，主要由电源�？�、以及与电源模块相连的天线、低噪声放大�？�、射频�？楹突藕糯砟？樽槌桑涮卣髟谟�: 所述低噪声放大�？榘ǹ垢扇怕瞬ㄆ�、第一级放大器、功分器、2个窄带滤波器和2个第二级放大器；天线连接在抗干扰滤波器的输入端上，抗干扰滤波器的输出端经第一级放大器与功分器的输入端相连；功分器的2个输出端上各依次接有I个窄带滤波器与I个第二级放大器； 所述射频�？榘�2个下变频器、2个带通滤波器、2个自动增益控制器、2个中频分路器、4个中频滤波器、频率合成器、以及模数转换器；上述低噪声放大�？榈拿扛龅诙斗糯笃鞯氖涑龆烁饕来尉璉个下变频器、I个带通滤波器和I个自动增益控制器与I个中频分路器的输入端连接；每个中频分路器的2个输出端上各接有2个中频滤波器；上述4个中频滤波器的输出端均连接至模数转换器的输入端；模数转换器的输出端与基带信号处理模块相连；频率合成器分别连接模数转换器和2个下变频器。
2.据权利要求1所述北斗一期和北斗二期射频兼容接收装置，其特征在于:频率合成器采用同源稳定的IOMHz晶振作为参考，综合出射频�？樗璧母髦制德�。
3.据权利要求1或2所述的北斗一期和北斗二期射频兼容接收装置，其特征是:频率综合器给2个下变频器提供的本振频率分别为1490MHz和1120MHz，给模数转换器提供的本振频率为62MHz。
4.据权利要求1所述北斗一期和北斗二期射频兼容接收装置，其特征在于:天线为贴片式天线。
5.据权利要求1所述北斗一期和北斗二期射频兼容接收装置，其特征在于:2个自动增益控制器均采用模拟控制方式。
6.据权利要求1所述北斗一期和北斗二期射频兼容接收装置，其特征在于:4个中频滤波器均为声表面波滤波器。
专利摘要本实用新型公开一种北斗一期和北斗二期射频兼容接收装置，主要由电源�？�、以及与电源�？橄嗔奶煜摺⒌驮肷糯竽？�、射频�？楹突藕糯砟？樽槌�。所述低噪声放大�？榘ǹ垢扇怕瞬ㄆ�、第一级放大器、功分器、2个窄带滤波器和2个第二级放大器。所述射频�？榘�2个下变频器、2个带通滤波器、2个自动增益控制器、2个中频分路器、4个中频滤波器、频率合成器、以及模数转换器。本实用新型能够解决北斗系统从区域向全球过渡过程中所产生的兼容性问题，实现BD2一期信号与BD2二期信号兼容接收是解决平稳过渡的有效途径。
文档编号G01S19/32GK202929213SQ20122051480
公开日2013年5月8日 申请日期2012年10月9日 优先权日2012年10月9日
发明者孙希延, 纪元法, 符强, 王守华, 吴孙勇, 邓洪高 申请人:桂林电子科技大学
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