双通道导航射频接收机制造技术

本发明专利技术提供一种双通道导航射频接收机，该双通道导航射频接收机包含电路连接的射频前端电路和射频锁相环电路，该双通道导航射频接收机还包含电路连接所述射频前端电路的和射频锁相环电路的镜像低中频输出电路，该镜像低中频输出电路包含两路互为镜像的输出电路。本发明专利技术采用共享射频前端，双通道射频接收信号互为镜像，可以同时收到更多的卫星数目，即能节省功耗，又能节省成本，达到与单通道方案低功耗低成本一样，这种新的低功耗的双通道导航射频接收机系统架构是很有应用意义的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种双通道导航射频接收机。
技术介绍
全球导航定位系统(GPQ已经广泛应用于车载导航，车辆跟踪，时间同步，测量测绘，船只或车辆监控，地理数据采集，航天工业等等。到目前为止，导航定位系统最大和最多的用户是车载和手持导航。在手持导航仪(PND，Portable Navigation Device)或类似的应用中，整个导航仪是需要用电池来供电的。所以针对这种应用，导航系统的芯片功耗有着特殊的意义。功耗越低，使用的时间就越长。目前在市场上，像美国的SiRF公司，加拿大的 SiGe公司和美国的MAXIM公司都已经有了很成熟的导航射频电路。这些产品都是单通道的，多数用SiGe工艺来设计和制作，以达到低功耗，高性能的目的。如图1所示，这些产品都是采用传统的低中频导航射频接收机系统架构。导航GPS 射频调制信号通过天线(未画出)，通过射频输入口(LNA_IN)被接收到信号通道中。接收到的1575. 42MHz导航GPS射频信号通过前端的低噪声放大器1 (LNA)进行放大。为了过滤掉邻近的手机或别的通讯干扰信号，经放大的射频RF信号需要输出到芯片外，经过片外声滤波器2(SAW FILTER)，再接回到片内的射频预放大器3(RFA)，作进一步放大后连接到正交下变频器4和5 (Mixerl, MixerQ)。为了便于说明，我们以单位频率fQ=l. 023MHz来计算射频(IMOftl)和中频频率。在导航射频芯片中，主流的中频频率是4&。中频滤波器6 (IF Filter)把中频信号进行信道选择，过滤出在带宽内(导航GPS的带宽是，一般中频滤波器的带宽比稍高)的需要被解调的中频信号。带宽外的任何信号或噪声可以得到充分的过滤。此中频信号经可调增益放大器7 (VGA)放大后，提供适度的信号强度给模数转换器8(ADC)，从而把中频模拟信号转换成数字信号。最后这些数字信号就在数字基带做信号处理(未画出)。在低中频导航射频接收机系统架构中，因为射频芯片需要独立成为一颗单芯片，所以模数转换器8 (ADC)的MAG信号输出被用作VGA信号强度的检测，通过可调增益放大器控制电路9 (VGA Controller)，反馈到VGA来控制恒定的VGA输出给模数转换器 8 (ADC)。射频RF至中频IF下变频的混频器4和5 (IQ Mixers)的本振是由射频频率综合器(RFPLL)来提供的。无论是整数分频频率综合器(Integer N RFPLL)还是小数分频频率综合器(Fractional-N RFPLL)，频率综合器(RFPLL)简单地说是由七个子模块组成第一个是鉴频鉴相器12 (PFD)，它的作用就是把频率综合器反馈回来的信号和一个标准参考时钟 (导航射频芯片一般用16fQ)进行比较。这个标准参考时钟由片外经过时钟隔离放大器10 (CLK_BUF)输到鉴频鉴相器12 (PFD)，当反馈频率和参考的标准频率相等的时候，频率综合器锁相环就锁住了，就达到了频率综合器的目的。第二个是电荷泵13(CP)。电荷泵的作用就是对环路滤波器14(LPF)进行充电或放电。环路滤波器过滤后的直流电压可以来控制压控振荡器15 (VCO)的频率。压控振荡器产生的本振信号先经由二分频器16 (Div2)，预分频器17 (I^rescaler)和反馈分频器16 (N Divider)，然后再输出到鉴频鉴相器12 (PFD)就形成了一个完整的锁相环环路。频率综合器(RFPLL)包含的另外几个模块就是环路滤波器14，压控振荡器15，二分频器16，预分频器17和反馈分频器18。这些模块的功能已经有所叙述。二分频器16 (Div2)的输出连接下变频的混频器4和5 (IQ Mixers)提供所需用的正交本振的信号。当环路锁定之后，压控振荡器所输出的频率就是参考时钟fref的N倍。 导航射频芯片主流的系统架构都选择两倍频的压控振荡器频率，也就是&1536&。这样由二分频器所分频出的I和Q正交本振LOI和LOQ提供给IQ下变频器4，5 (IQ Mixers)。一般来说，导航射频芯片因为对频率的高精度要求，参考时钟都是片外的温补的晶振(TCX0，未画出)，它的时钟经过时钟隔离放大器10 (CLKBUF)的整形，输进频率综合器锁相环(RFPLL)，作为标准参考时钟。与此同时，这个时钟也提供给模数转换器8 (ADC)的采样时钟。采样时钟最后需要经过另外一个时钟隔离放大器11 (CLKBUF)的整形，输出到片外进到导航基带芯片作数据采样的同步。目前主流的卫星导航系统是美国的GPS导航系统。其射频频率为1575. 42MHz，载有BPSK(Binary Phase-Shift Keying)调制波。在其2. 046MHz带宽内蕴涵着时间和位置信息的C/A码。中国北斗是4. 092MHz带宽。目前天上已经有八颗北斗导航卫星，北斗二代的COMPASS导航系统越来越成熟。北斗二代预计在2012年可以覆盖亚太地区并进入实质性运营。所以中国政府现在力推北斗二代的COMPASS导航系统。目前政府要求并鼓励消费者只用北斗导航系统是不现实的。第一，北斗卫星数目不够多；第二，整个北斗系统运营还需时间去成熟。所以在市场上如果有一个双通道的导航射频接收机，同时能接收美国GPS卫星和中国北斗二代的COMPASS导航卫星，这种接收机就有很高和很现实的价值。不光这样， 这种双通道的导航射频接收机的优点就是可以同时收到更多的卫星数目，综合定位就更加精确。虽然这种双通道接收机是同时接收，同时工作的射频信号通道，接收的卫星数目也大大增加，定位更加精准，但是终端用户还是希望其功耗和成本跟单通道的射频接收机一样或高出不多。
技术实现思路
本专利技术提供一种双通道导航射频接收机，同时能接收美国GPS卫星和中国北斗二代的COMPASS导航卫星，可以同时收到更多的卫星数目，即能节省功耗，又能节省成本，达到与单通道方案低功耗低成本一样。为了达到上述目的，本专利技术提供一种双通道导航射频接收机，该双通道导航射频接收机包含电路连接的射频前端电路和射频锁相环电路，该双通道导航射频接收机还包含电路连接所述射频前端电路的和射频锁相环电路的镜像低中频输出电路。所述的镜像低中频输出电路包含两路互为镜像的输出电路。该双通道导航射频接收机的本振频率是美国导航射频频率和北斗射频频率的平均值。所述的射频前端电路包含电路连接的低噪声放大器、片外声滤波器、射频预放大器、正交下变频器。所述的镜像低中频输出电路的每一路输出电路都包含电路连接的中频滤波器、可调增益放大器、模数转换器、可调增益放大器控制电路和时钟隔离放大器。所述的双通道导航射频接收机还包含电路连接所述射频锁相环电路和镜像低中频输出电路的时钟隔离放大器。所述的射频锁相环电路包含电路连接的鉴频鉴相器、电荷泵、环路滤波器、压控振荡器、二分频器，预分频器，反馈分频器。所述的射频锁相环电路还包含六十四分频器。本专利技术采用共享射频前端，双通道射频接收信号互为镜像，可以同时收到更多的卫星数目，即能节省功耗，又能节省成本，达到与单通道方案低功耗低成本一样，这种新的低功耗的双通道导航射频接收机系统架构是很有应用意义的。附图说明图1是
技术介绍
中传统的单通道导航射频接收机的电路结构示意图；本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种双通道导航射频接收机，其特征在于，该双通道导航射频接收机包含电路连接的射频前端电路和射频锁相环电路，该双通道导航射频接收机还包含电路连接所述射频前端电路的和射频锁相环电路的镜像低中频输出电路；所述的镜像低中频输出电路包含两路互为镜像的输出电路。

【技术特征摘要】
1.一种双通道导航射频接收机，其特征在于，该双通道导航射频接收机包含电路连接的射频前端电路和射频锁相环电路，该双通道导航射频接收机还包含电路连接所述射频前端电路的和射频锁相环电路的镜像低中频输出电路；所述的镜像低中频输出电路包含两路互为镜像的输出电路。2.如权利要求1所述的双通道导航射频接收机，其特征在于，所述的双通道导航射频接收机的本振频率是美国导航射频频率和北斗射频频率的平均值。3.如权利要求1所述的双通道导航射频接收机，其特征在于，所述的射频前端电路包含电路连接的低噪声放大器(1)、片外声滤波器(2)、射频预放大器(3)、正交下变频器(4、 5)。4.如权利要求1所述的双通道导航射频接收机，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：倪文海，徐文华，
申请(专利权)人：上海迦美信芯通讯技术有限公司，
类型：发明
国别省市：31