一种双通道多模导航射频接收电路制造技术

本发明专利技术公开一种双通道多模导航射频接收电路，包含：第一通道和第二通道；第一通道包含：第一混频器、电路连接第一混频器输出端的第三混频器和第四混频器、连接第三混频器和第四混频器输出端的第一滤波器、连接第一滤波器输出端的第一通道放大电路；第二通道包含：第二混频器、电路连接第二混频器输出端的第五混频器和第六混频器、连接第五混频器和第六混频器输出端的第二滤波器、连接第二滤波器输出端的第二通道放大电路；第一混频器与第二混频器为非正交混频。本发明专利技术第一通道的第二级混频器和第二通道的第二级混频器没有连接关系，正交混频挪到第二级，不是第一级，解决通道间干扰和相位及幅度的失配，提高隔离度和架构镜频抑制特性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及导航通讯领域的射频芯片架构，具体涉及一种双通道多模导航射频接收电路。
技术介绍
目前世界上有四个全球导航系统GNSS（GlobalNavigationSatelliteSystem)，分别是（1）美国的GPS导航系统，其射频频率为1575.42MHz，信号带宽2.046MHz，（2）中国北斗二代的COMPASS导航系统，其射频频率为1561.098MHz，信号带宽4.092MHz，（3）俄罗斯的GLONASS导航系统，其射频频率为从1598.0625MHz到1605.375MHz，共14个频道，每个频道间隔0.5625MHz，总带宽8MHz，（4）欧盟的伽利略（Galileo）导航系统，其射频频率1575.42MHz，信号带宽4.092M。上述四种导航系统，除俄罗斯的GLONASS为FDMA频分多址，其余都是CDMA码分多址。随着导航技术的不断发展与成熟以及人们对便利性和安全性要求的不断提高，全球导航系统GNSS已经广泛应用于各个领域，包括传统的手机定位与导航，车载导航，行车记录，时间同步，测量测绘，和新兴的穿戴市场，无人机等运输市场。市场对导航定位的要求有这样几大趋势：（1）多模，比如中国要求GPS+BD双模，东欧会要求GPS+GLN双模，西欧会要求GPS+GALILEO双模，因此产生了双通道多模导航射频接收机的架构；（2）低功耗，尤其是穿戴市场，（3）小体积，特别是手机和穿戴市场，（4）高精度，例如从原来的10米精度提升至1米精度；如图1所示，是一个双通道多模导航射频接收机的系统架构图，该架构采用了两次变频。四大导航系统GPS/BD/GLN/Galileo的射频信号通过天线（未标示），经由第一级射频输入口（LNAIN）被送进芯片，经过射频低噪声放大器1（LNA）被放大，送到射频输出口（LNAOUT），经过片外声滤波器2（RFSAW），将带外的干扰有效的滤除，被滤除干扰的射频信号再经第二级射频输入口（RFIN）送进芯片，经过射频放大器3（RFA）进一步放大，输出被送给第一级正交下变频器4和5（MIX1），两个正交下变频器4和5的本振分别为LOH_I和LOH_Q，它们互为正交，即频率相同，幅度相同，相位差90度。上述第一级正交混频器4和5输出的高中频分别是HIF_I和HIF_Q，它们互为正交。混频器4的输出HIF_I会同时送给通道1的第二级正交混频器6和通道2的第二级正交混频器8，同样的前述第一级正交混频器5的输出HIF_Q会同时送给通道1的第二级正交混频器7和通道2的第二级正交混频器9。接下来说明通道1的工作原理，第一级正交混频器4和5输出的正交高中频HIF_I和HIF_Q分别进入第二级混频器6和7，和第二级混频器的本振LOL1混频产生正交低中频LIF1_I和LIF1_Q，系统通过配置本振LOL1的频率，将所要接收的某个模式的信号混频到滤波器10（LIFBPF）的带内，而把其它模式的信号混频到滤波器10的带外，经过正交带通滤波器10后，输出端主要成分是所要接收的某个模式的信号，而其它模式的信号和干扰，以及所要接收的信号相对本振的镜频（图2是镜频的定义，以及镜频与信号及本振的关系），都被有效的滤除了。滤波器10输出的信号虽然滤除了不需要的模式的信号和其它干扰，但有效信号的摆幅不一定符合模数转换器14（ADC）的要求，因此滤波器10输出会再经过增益可调放大器12（VGA）后再送给模数转换器14，为了使模数转换器14输入的信号强度恒定在一个最佳的状态，会有一个VGA控制器16，它根据模数转换器14的输出来检测当前的信号强度是超出还是低于目标值，从而决定增益可控的放大器12的控制电压是增加还是减小，通过这种闭环反馈控制，使得不同强度的射频输入信号在经过变频放大后到达模数转换器14输入端时其信号摆幅始终是某个恒定的值。模数转换器14产生的数字信号经由输出口（SIGN1和MAG1）送给基带芯片。图1中通道2的工作原理和通道1是类似的，所述的通道2包括第二级混频器8和9，正交带通滤波器11，增益可调放大器13，模数转换器15，VGA控制器17。上述第一级下变频器4和5的高频正交本振LOH_I和LOH_Q来自频率综合器。图1所示的频率综合器包含由鉴频监相器和电荷泵18（PFD&CP）、环路滤波器19（LPF）、压控振荡器20(VCO)，高频分频器21（DIV1），预分频器22（PRE-DIV）和反馈分频器23（FB-DIV）连接形成的闭环反馈回路。其中鉴频监相器和电荷泵18，将频率综合器反馈回来的反馈信号与一个标准参考时钟RefCLK进行比较，并产生脉冲去控制电荷泵，电荷泵输出脉冲电流对环路滤波器19进行充电或放电后产生一个直流电压，该直流电压进一步控制压控振荡器20的频率。压控振荡器20产生的信号经过高频分频器21（DIV1）后产生一对正交高频本振，该高频本振经过高频本振驱动器24和25（LOBUF）产生LOH_I和LOH_Q，分别送给前述正交下变频器4和5。前述压控振荡器20产生的信号，经由高频分频器21，预分频器22（PRE-DIV），反馈分频器23（FB-DIV）后反馈到鉴频鉴相器和电荷泵18的输入端。外部温补晶振（未画出）从晶振输入引脚（TCXOIN）进入后经由时钟驱动器29（CLKBUF）整形后产生参考时钟RefCLK，送进前述鉴频鉴相器和电荷泵18的另一个输入端。前述高频分频器21输出，除了送给预分频器22，高频本振驱动器24和25，还会送给另外三个分频器，分别是分频器26，分频器27和分频器28，其中分频器26产生的低频本振LOL1送给通道1的第二级混频器6和7，分频器27产生的低频本振LOL2送给通道2的第二级混频器8和9，分频器28产生的ADCCLK送给通道1和通道2中的模数转换器14和15作为采样时钟。采样时钟经过时钟驱动30产生后送给时钟输出引脚（CLKOUT），给到外部的基带芯片。这个系统的优点是，通过共用射频前端和频率综合器实现了多模接收，所述射频前端包括低噪声放大器1，声表滤波器2，射频放大器3，一对正交混频器4和5，所述频率综合器包括监频监相器和电荷泵18，低通滤波器19，压控振荡器20，高频分频器21，预分频器22，反馈分频器23，正交高频本振驱动器24和25，模块共用的好处是为芯片节省了面积和功耗。但图1所示的系统经过实际仿真和评测后，也暴露出两个缺陷：缺陷1，第一级正交混频器4的输出HIF_I同时送给通道1第二级混频器6和通道2第二级混频器8，同样的，第一级正交混频器5的输出HIF_Q同时送给通道1的第二级混频器7和通道2第二级混频器9，双模两个通道都是要工作的，混频器的隔离度又是有限的，通道1混频器6和7的本振LOL1和输出中频LIF1_I,LIF1_Q会馈到通道1混频器6和7的输入，即通道2混频器8和9的输入端，成为通道2的干扰源，同理，通道2混频器8和9的本振LOL2和输出中频LIF2_I,LIF2_Q也会馈到通道2混频器8和9的输入，即通道1混频器6和7的输入端，成为通道1的干扰源通，因此图1所示的架构两个通道的隔离度不太理想。缺陷2，第一级混频器是高频正交混频，其本振信号LOH_I,LOH_Q的频率一般在1.5GHz左右，高本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双通道多模导航射频接收电路，其特征在于，该接收电路包含：放大模块，分别电路连接放大模块输出端的第一通道和第二通道，连接第一通道和第二通道输出端的时钟模块，电路连接时钟模块输出端的频率综合器，电路连接频率综合器输出端的分频模块；所述第一通道包含：第一混频器、分别电路连接第一混频器输出端的第三混频器和第四混频器、连接第三混频器和第四混频器输出端的第一滤波器、连接第一滤波器输出端的第一通道放大电路；所述第二通道包含：第二混频器、分别电路连接第二混频器输出端的第五混频器和第六混频器、连接第五混频器和第六混频器输出端的第二滤波器、连接第二滤波器输出端的第二通道放大电路；第一混频器与第二混频器为非正交混频。

【技术特征摘要】
1.一种双通道多模导航射频接收电路，其特征在于，该接收电路包含：放大模块，分别电路连接放大模块输出端的第一通道和第二通道，连接第一通道和第二通道输出端的时钟模块，电路连接时钟模块输出端的频率综合器，电路连接频率综合器输出端的分频模块；所述第一通道包含：第一混频器、分别电路连接第一混频器输出端的第三混频器和第四混频器、连接第三混频器和第四混频器输出端的第一滤波器、连接第一滤波器输出端的第一通道放大电路；所述第二通道包含：第二混频器、分别电路连接第二混频器输出端的第五混频器和第六混频器、连接第五混频器和第六混频器输出端的第二滤波器、连接第二滤波器输出端的第二通道放大电路；第一混频器与第二混频器为非正交混频。2.如权利要求1所述的双通道多模导航射频接收电路，其特征在于，所述放大模块包含：射频低噪声放大器，其接收输入双通道多模导航射频接收电路的射频信号进行放大；片外声滤波器，其接收射频低噪声放大器的输出，率滤除带外的干扰；射频放大器，其接收片外声滤波器的输出，进行信号放大。3.如权利要求1所述的双通道多模导航射频接收电路，其特征在于，所述第一滤波器和第二滤波器为正交带通滤波器。4.如权利要求1或3所述的双通道多模导航射频接收电路，其特征在于，所述第一通道放大电路包含：电路连接第一滤波器输出端的第一增益可调放大器、电路连接第一增益可调放大器输出端的第一模数转换器，连接第一模数转换器输出检测信...

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