[实用新型]实现GNSS卫星信号转换为基带信号的射频电路结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及全球导航卫星系统领域，尤其涉及全球导航卫星系统接收机的射频电路领域，具体是指一种实现全球导航卫星系统的卫星信号转换为基带信号功能的射频电路结构。 

背景技术

北斗卫星导航系统（特指北斗二代卫星导航系统）、GPS（Global Navigation Satellite System，全球定位系统）、GLONASS（格洛纳斯，俄语中全球导航卫星系统的缩写）和Galileo（伽利略，欧洲卫星导航系统）是分别由中国、美国、俄罗斯和欧盟建立的全球卫星导航定位系统。 

目前主流的导航定位方法是指将导航数据提供给接收机，以确定卫星在发射信号时的位置，而测距码使用户接收机能够确定信号的传输延时，从而确定卫星到用户的距离。因此，GNSS（Global Navigation Satellite System，全球卫星导航系统）接收机是至关重要的用户设备。 

目前实际应用的GNSS接收机电路一般由天线单元、射频单元、基带数字信号处理单元等部分组成。其中射频单元的作用就是将GNSS多模多频卫星信号从环境噪声中滤出，并提供适当的增益，以满足后续基带数字信号处理单元的需求。理论上我们可以直接在L波段滤出所需的GNSS多模多频卫星信号，然后经过放大再进行数字采样。但是这要求A/D转换（模数转换）的采样频率达到1GHz以上，并且对基带电路的处理速度有很高要求，在目前的技术条件下很难实现且成本极高。因此，通常的方法是使用混频器对GNSS多模多频卫星信号进行下变频。这样可以大大降低对A/D转换电路和基带处理电路的技术指标需求。 

现有的一种设计方案类似常规超外差无线电结构，采用了两级变频，通过混频将卫星信号的载波频率逐级降低，在低中频进行低通或带通采样。这种设计方案具有极为复杂的电路结构，处理现在高达8个频段的GNSS多模多频卫星信号时，必须配以众多的本振电路以及混频电路。这给系统的调试带来很大困难，并导致整个系统在成本、功耗和体积上显著增加，与GNSS接收机便携应用的需求背道而驰。还有一种零中频方案，采用一次变频将GNSS多模多频卫星信号从1.15～1.65GHz频段直接下变频到零频率，电路结构比前一种方案简单，但 是存在直流偏移信号的问题，给后续的基带处理带来很大困难。而本案的近零中频方案则很好的解决了这些问题。 

实用新型内容

本实用新型的目的是克服了上述现有技术的缺点，提供了一种能够实现降低系统复杂程度、降低各卫星信号之间的串扰、保证信号质量、为基带处理电路提供足够的信噪比、具有更广泛应用范围的实现全球导航卫星系统的卫星信号转换为基带信号功能的射频电路结构。 

为了实现上述目的，本实用新型的实现全球导航卫星系统的卫星信号转换为基带信号功能的射频电路结构具有如下构成： 

该实现全球导航卫星系统的卫星信号转换为基带信号功能的射频电路结构，其主要特点是，所述的电路结构包括分路功能模块、与所述的分路功能模块的数个信号输出端一一对应的数个变频功能模块、与所述的变频功能模块一一对应的数个本振信号模块和与所述的变频功能模块一一对应的数个模数转换模块，各个所述的变频功能模块连接于所对应的分路功能模块的信号输出端与所对应的模数转换模块之间，各个所述的本振信号模块与所对应的变频功能模块相连接。 

较佳地，各个所述的变频功能模块包括带通滤波器和混频电路，所述的带通滤波器连接于所对应的分路功能模块的信号输出端和所述的混频电路的一信号输入端之间，所述的混频电路的另一信号输入端与所对应的本振信号模块的信号输出端相连接，所述的混频电路的信号输出端与所对应的模数转换模块相连接。 

更佳地，所述的变频功能模块还包括单信道分路功能电路，所述的混频电路包括两个混频器，所述的单信道分路功能模块的两个信号输出端分别与所述的两个混频器相连接，所述的两个混频器的信号输出端分别与所述的模数转换模块相连接。 

更进一步地，所述的本振信号模块包括本振信号电路和相移电路，所述的本振信号电路的信号输出端与所述的相移电路相连接，所述的相移电路的原始信号输出端和相移信号输出端分别与所述的两个混频器相连接。 

再进一步地，所述的相移电路为90°相移电路。 

更进一步地，所述的单信道分路电路为功率分配器。 

更进一步地，所述的混频器为镜像抑制混频器。 

再进一步地，所述的混频器为镜像干扰抑制度大于20dB的镜像抑制混频器。