爱集微APP · 9月16日

【专利解密】杭州中科微改进GNSS双频接收机结构

【嘉德点评】杭州中科微提出一种改进后的GNSS双频接收机射频结构,在传统电路基础上,省去了功率分配器,使宽带低噪声放大器输出端直接与后级电路拼接,大大降低了接收机的成本,同时提高了接收机性能

集微网消息,前不久我国北斗三号全球卫星导航系统正式开通,并实现100%“国产芯”, 标志着卫星导航的“中国时代”来临。在芯片的提供厂商中,杭州中科微一直活跃在北斗芯片一线,在射频和基带芯片的研发制造上取得了多项突破。

由于卫星导航系统需要面向不同频段,因此GNSS接收机需要同时接收多个频段内的信号,然后在SOC芯片中进行并行处理。以两频段为例分析,目前的双频天线实现单个天线接收两个频段信号,并使用功率分配器将信号一分为二,实现阻抗匹配并保证信号正常传输,然而功率分配器的成本非常高,并增加GNSS接收机的整体复杂度。

为了解决上述问题,杭州中科微在2020年4月30日申请了一项名为“一种应用于GNSS双频接收机的射频前端结构”的发明专利(申请号:202010363942.1),申请人为杭州中科微电子有限公司。

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图1 双频接收机的射频前端结构

参考图1,本发明专利设计了一种GNSS双频接收机前端结构,相对于传统方式,不需要使用功率分配器,从而大大优化了射频电路结构,提高了器件性能。

图1所示的电路结构包括双频天线1、宽带低噪声放大器2和SOC处理芯片4。其中双频天线是一种专门用于接收双频信号的天线,宽带低噪声放大器可抑制后级电路对接收机系统的影响,其输出端分成两个支路,通过连接电路模块3后分别连接在SOC处理芯片4的射频输入端上。电路模块通常指各种射频器件,如滤波器、窄带低噪声放大器等,并保证其输入输出的特征阻抗都是标准的50Ω。SOC处理芯片是专门为GNSS双频接收机设计的芯片,运行有核心的信号处理算法。

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图2 宽带低噪声放大器电路结构

宽带低噪声放大器是本专利的核心电路结构,包括依次连接的阻抗匹配电路21、放大级电路22和输出级电路23,阻抗匹配电路输入端连接射频输入端口,放大级电路包括谐振网络,并连接至输出级电路,输出级电路在超带宽内输出阻抗变换,连接射频输出端口。谐振网络由窄带谐振网络增加并联电阻构成,通过合理设计选取Q值,实现工作带宽和系统增益的折中。输出级电路作为放大器第二级,在大带宽下提供输出阻抗变换和信号缓冲隔离。

以上就是杭州中科微改进后的GNSS双频接收机射频结构专利的主要内容,在传统的接收机电路结构基础上,省去了功率分配器,使宽带低噪声放大器输出端直接与后级电路拼接,大大降低了接收机的成本,同时降低了电路复杂度,提高了接收机性能。

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深圳市嘉德知识产权服务有限公司由曾在华为等世界500强企业工作多年的知识产权专家、律师、专利代理人组成,熟悉中欧美知识产权法律理论和实务,在全球知识产权申请、布局、诉讼、许可谈判、交易、运营、标准专利协同创造、专利池建设、展会知识产权、跨境电商知识产权、知识产权海关保护等方面拥有丰富的经验。

(校对/holly)

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