專利名稱:北斗、gps多模導(dǎo)航通信模塊的制作方法
【專利摘要】一種北斗、GPS多模導(dǎo)航通信模塊，包括北斗一代RDSS單元、北斗二代RNSS/GPS單元、電源處理單元、連接器和金屬盒體；北斗一代RDSS單元和北斗二代RNSS/GPS單元分別載在一塊PCB板上；所述金屬盒體包括殼體和蓋板；蓋板蓋在殼體上，殼體內(nèi)腔由隔板隔成兩個(gè)獨(dú)立空間，所述蓋板蓋在兩個(gè)獨(dú)立空間上構(gòu)成兩個(gè)獨(dú)立腔室；北斗一代RDSS單元所在PCB板和北斗二代RNSS/GPS單元所在PCB板分別裝在一個(gè)腔室中。本實(shí)用新型采用連接器與外部進(jìn)行數(shù)據(jù)通信及供電，模塊兩邊設(shè)有定位孔，安裝方便，便于整機(jī)客戶的集成與生產(chǎn)的同時(shí)，大大提高整機(jī)設(shè)備的可靠性。
【專利說明】北斗、GPS多模導(dǎo)航通信模塊

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及的是一種北斗、GPS多模導(dǎo)航通信模塊，屬于射頻通信器件技術(shù)領(lǐng) 域。

【背景技術(shù)】
[0002] 北斗導(dǎo)航系統(tǒng)RDSS是利用地球同步衛(wèi)星為用戶提供快速定位、簡(jiǎn)短數(shù)字報(bào)文通 信和授時(shí)服務(wù)的一種全天候、區(qū)域性的衛(wèi)星定位系統(tǒng)。但北斗一代RDSS的定位系統(tǒng)存在一 定的缺陷，即它采用主動(dòng)式定位方式，使得用戶機(jī)不能自主解算出自己的坐標(biāo)值，而且用戶 容量有限，定位精度不高，易暴露用戶目標(biāo)位置等。
[0003] 北斗二代衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，在導(dǎo)航原理上采用與GPS系統(tǒng)類似的被動(dòng)三維定位原 理，衛(wèi)星星座的有效范圍不是全球性的，而是區(qū)域性；可以支持用戶級(jí)以中國(guó)為中心的一定 范圍內(nèi)的自主實(shí)時(shí)三維定位。
[0004] GPS衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)已有30多年的發(fā)展歷史，技術(shù)成熟，應(yīng)用廣泛，在目前的衛(wèi)星導(dǎo) 航系統(tǒng)市場(chǎng)中占有主導(dǎo)地位。并且GPS屬于國(guó)外軍方控制，且GPS對(duì)不同等級(jí)用戶提供不 同精度的定位服務(wù)。
[0005] 在一些應(yīng)用領(lǐng)域，應(yīng)用終端所得到的位置信息無法及時(shí)與外部進(jìn)行共享，通信具 有一定的滯后性。北斗一代RDSS，可以實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)短數(shù)字報(bào)文通信的功能可以解決這一問題。
[0006] 單一模式的定位導(dǎo)航系統(tǒng)無法全面解決上述問題，因此如何將北斗一代RDSSdt 斗二代及GPS有效的集成應(yīng)用起來，顯得十分必要。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本實(shí)用新型的目的在于設(shè)計(jì)出一種集成北斗一代RDSS、北斗二代RNSS及GPS的低 功耗、小體積的北斗GPS多模導(dǎo)航通信模塊，以解決單模式導(dǎo)航定位模塊的不足。本實(shí)用新 型的技術(shù)解決方案如下：
[0008] -種北斗、GPS多模導(dǎo)航通信模塊，其特征是包括北斗一代RDSS單元、北斗二代 RNSS/GPS單元、電源處理單元、連接器和金屬盒體；
[0009] 北斗一代RDSS單元和北斗二代RNSS/GPS單元分別載在一塊PCB板上；
[0010] 所述北斗一代RDSS單元包括：第一低噪聲放大器、接收通道、發(fā)射通道、功率放大 器及基帶處理模塊；外部的輸入信號(hào)依次經(jīng)過第一低噪聲放大器和接收通道進(jìn)入基帶處理 模塊，基帶處理模塊的輸出信號(hào)依次經(jīng)過發(fā)射通道和功率放大器輸出到外部；
[0011] 所述北斗二代RNSS/GPS單元包括：BDS-B1/GPS GPS-Ll雙模導(dǎo)航模塊和第二低 噪聲放大器；外部的BDS-Bl信號(hào)和GPS-Ll信號(hào)經(jīng)過第二低噪聲放大器傳入BDS-B1/GPS GPS-Ll雙模導(dǎo)航模塊；
[0012] 所述金屬盒體包括殼體和蓋板；蓋板蓋在殼體上，殼體內(nèi)腔由隔板隔成兩個(gè)獨(dú)立 空間，所述蓋板蓋在兩個(gè)獨(dú)立空間上構(gòu)成兩個(gè)獨(dú)立腔室；北斗一代RDSS單元所在PCB板和 北斗二代RNSS/GPS單元所在PCB板分別裝在一個(gè)腔室中；
[0013] 所述電源處理單元包括接收電源模塊、發(fā)射電源模塊和基帶電源模塊；接收電源 模塊為第一低噪聲放大器、第二低噪聲放大器和接收通道供電；發(fā)射電源模塊為功率放大 器和發(fā)射通道供電；基帶電源模塊為基帶處理模塊供電；（各個(gè)電源模塊可采用電源管理 芯片實(shí)現(xiàn)）。
[0014] 所述連接器露出金屬盒體表面；連接器包括一個(gè)板對(duì)板連接器和三個(gè)射頻連接 器；
[0015] BDS-B1/GPS-L1雙模導(dǎo)航模塊的UART接口、基帶處理模塊的UART接口和GPIO接 口連接在板對(duì)板連接器上；接收電源模塊、發(fā)射電源模塊和基帶電源模塊的電源輸入接口 連接在板對(duì)板連接器上，且發(fā)射電源模塊和基帶電源模塊共用同一個(gè)電源輸入接口；
[0016] 第一低噪聲放大器、第二低噪聲放大器和功率放大器分別連接一個(gè)射頻連接器。
[0017] 在腔室中，PCB板上第一低噪聲放大器、接收通道、發(fā)射通道、功率放大器、基帶處 理模塊、BDS-B1/GPS-L1雙模導(dǎo)航模塊和第二低噪聲放大器分別在獨(dú)立的射頻隔腔中；這 些射頻隔腔由多根隔腔筋條與PCB板上相應(yīng)位置的接地焊盤密貼構(gòu)成，這些隔腔筋條分別 連接在殼體或蓋板上。
[0018] 所述板對(duì)板連接器與北斗二代RNSS/GPS單元載在同一塊PCB板上。
[0019] 所述金屬盒體的兩邊設(shè)有定位孔，該定位孔是螺孔或通孔。
[0020] a、所述定位孔有四個(gè)，定位孔兩兩對(duì)稱分布在金屬盒體左右兩邊；四個(gè)定位孔圍 成長(zhǎng)方形；位于同一邊的兩個(gè)定位孔距離金屬盒體中心的距離相同，且兩個(gè)定位孔的孔距 作為長(zhǎng)方形的一邊長(zhǎng)為30mm ;長(zhǎng)方形的另一邊長(zhǎng)為50mm ;
[0021] 板對(duì)板連接器的中心位置偏離金屬盒體豎直中心線距離為3. 82mm，偏離金屬盒體 水平中心線距離為23. 62mm。
[0022] b、所述定位孔有四個(gè)，定位孔兩兩對(duì)稱分布在金屬盒體左右兩邊；四個(gè)定位孔圍 成長(zhǎng)方形；位于同一邊的兩個(gè)定位孔距離金屬盒體中心的距離相同，且兩個(gè)定位孔的孔距 作為長(zhǎng)方形的一邊長(zhǎng)為30mm ;長(zhǎng)方形的另一邊長(zhǎng)為42. 50mm
[0023] 板對(duì)板連接器的中心位置偏離金屬盒體豎直中心線距離為0mm，偏離金屬盒體水 平中心線距離為23. 62mm。
[0024] 所述板對(duì)板連接器是25pin板對(duì)板連接器，其接口定義如后表1。
[0025] 本實(shí)用新型的有益效果如下：
[0026] 本實(shí)用新型應(yīng)用在導(dǎo)航領(lǐng)域用于接收和發(fā)送射頻信號(hào)及輸出定位信息。尺寸可以 減小到58. 3mmX 54mm或58. 3mmX 46. 5mm，集成度高，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小的優(yōu)點(diǎn)。
[0027] 本實(shí)用新型的各功能電路嵌入在一個(gè)金屬腔體內(nèi)，均可以有效防止外部干擾和內(nèi) 部電磁場(chǎng)向外輻射，保證了信號(hào)的真實(shí)性。
[0028] 本實(shí)用新型采用北斗專用射頻接收通道芯片，接收通道只需配置簡(jiǎn)單的外圍電 路，即可實(shí)現(xiàn)北斗一代射頻信號(hào)的接收及提供基帶芯片所需的時(shí)鐘信號(hào)。降低了模塊的開 發(fā)難度、降低了成本、減小了模塊的體積的同時(shí)也大大的降低了模塊的功耗。
[0029] 本實(shí)用新型預(yù)留I/O接口，便于用戶二次開發(fā)。模塊內(nèi)部北斗一代RDSS及北斗二 代RNSS/GPS功能采用雙串口獨(dú)立輸出的形式，上位機(jī)可以通過相應(yīng)的串口對(duì)RDSS/RNSS功 能進(jìn)行軟件版本升級(jí)。
[0030] 本實(shí)用新型生產(chǎn)采用分板集成、分區(qū)域隔離的設(shè)計(jì)方式。兩塊主板焊接完畢后，直 接放入腔體內(nèi)進(jìn)行簡(jiǎn)單的射頻接頭焊接、組裝及測(cè)試，方便維修及批量生產(chǎn)。
[0031] 本實(shí)用新型采用連接器與外部進(jìn)行數(shù)據(jù)通信及供電，模塊兩邊設(shè)有定位孔（定位 孔可設(shè)置為螺紋孔也可為通孔），安裝方便，便于整機(jī)客戶的集成與生產(chǎn)的同時(shí)，大大提高 整機(jī)設(shè)備的可靠性。

【附圖說明】

：
[0032] 圖1-1和圖1-2 :本通信模塊實(shí)施例一外觀及對(duì)外接口的尺寸示意圖；
[0033] 圖2-1和圖2-2 :本通信模塊實(shí)施例二外觀及對(duì)外接口的尺寸示意圖；
[0034] 圖3 :實(shí)施例功能原理示意圖；
[0035] 圖4 :實(shí)施例電原理示意圖；
[0036] 圖中：1為定位孔，2為板對(duì)板連接器。

【具體實(shí)施方式】：
[0037] 下面結(jié)合附圖與【具體實(shí)施方式】對(duì)本技術(shù)方案進(jìn)一步說明如下：
[0038] 一種北斗、GPS多模導(dǎo)航通信模塊，包括北斗一代RDSS單元、北斗二代RNSS/GPS 單元、電源處理單元、連接器和金屬盒體；北斗一代RDSS單元和北斗二代RNSS/GPS單元分 別載在一塊PCB板上；所述北斗一代RDSS單元包括：第一低噪聲放大器、接收通道、發(fā)射 通道、功率放大器及基帶處理模塊；外部的輸入信號(hào)依次經(jīng)過第一低噪聲放大器和接收通 道進(jìn)入基帶處理模塊，基帶處理模塊的輸出信號(hào)依次經(jīng)過發(fā)射通道和功率放大器輸出到外 部；所述北斗二代RNSS/GPS單元包括：BDS-B1/GPS-L1雙模導(dǎo)航模塊和第二低噪聲放大器； 外部的BDS-Bl信號(hào)和GPS-Ll信號(hào)經(jīng)過第二低噪聲放大器傳入BDS-B1/GPS-L1雙模導(dǎo)航模 塊；所述金屬盒體包括殼體和蓋板；蓋板蓋在殼體上，殼體內(nèi)腔由隔板隔成兩個(gè)獨(dú)立空間， 所述蓋板蓋在兩個(gè)獨(dú)立空間上構(gòu)成兩個(gè)獨(dú)立腔室；北斗一代RDSS單元所在PCB板和北斗 二代RNSS/GPS單元所在PCB板分別裝在一個(gè)腔室中；所述電源處理單元包括接收電源模 塊、發(fā)射電源模塊和基帶電源模塊；接收電源模塊為第一低噪聲放大器、第二低噪聲放大器 和接收通道供電；發(fā)射電源模塊為功率放大器和發(fā)射通道供電；基帶電源模塊為基帶處理 模塊供電；所述連接器露出金屬盒體表面；連接器包括一個(gè)板對(duì)板連接器和三個(gè)射頻連接 器；BDS-B1/GPS-L1雙模導(dǎo)航模塊的UART接口、基帶處理模塊的UART接口和GPIO接口連 接在板對(duì)板連接器上；接收電源模塊、發(fā)射電源模塊和基帶電源模塊的電源輸入接口連接 在板對(duì)板連接器上，且發(fā)射電源模塊和基帶電源模塊共用同一個(gè)電源輸入接口；第一低噪 聲放大器、第二低噪聲放大器和功率放大器分別連接一個(gè)射頻連接器。
[0039] 所述板對(duì)板連接器與北斗二代RNSS/GPS單元載在同一塊PCB板上。
[0040] 在腔室中，PCB板上第一低噪聲放大器、接收通道、發(fā)射通道、功率放大器、基帶處 理模塊、BDS-B1/GPS-L1雙模導(dǎo)航模塊和第二低噪聲放大器分別在獨(dú)立的射頻隔腔中；這 些射頻隔腔由多根隔腔筋條與PCB板上相應(yīng)位置的接地焊盤密貼構(gòu)成，這些隔腔筋條分別 連接在殼體或蓋板上。
[0041] 具體到本實(shí)施例一和二中：
[0042] 如圖1，所述定位孔有四個(gè)，定位孔兩兩對(duì)稱分布在金屬盒體左右兩邊；四個(gè)定位 孔圍成長(zhǎng)方形；位于同一邊的兩個(gè)定位孔距離金屬盒體中心的距離相同，且兩個(gè)定位孔的 孔距作為長(zhǎng)方形的一邊長(zhǎng)為30mm ;長(zhǎng)方形的另一邊長(zhǎng)為50mm ;
[0043] 板對(duì)板連接器的中心位置偏離金屬盒體豎直中心線距離為3. 82mm，偏離金屬盒體 水平中心線距離為23. 62mm。
[0044] 如圖2,所述定位孔有四個(gè)，定位孔兩兩對(duì)稱分布在金屬盒體左右兩邊；四個(gè)定位 孔圍成長(zhǎng)方形；位于同一邊的兩個(gè)定位孔距離金屬盒體中心的距離相同，且兩個(gè)定位孔的 孔距作為長(zhǎng)方形的一邊長(zhǎng)為30mm ;長(zhǎng)方形的另一邊長(zhǎng)為42. 50mm
[0045] 板對(duì)板連接器的中心位置偏離金屬盒體豎直中心線距離為0mm，偏離金屬盒體水 平中心線距離為23. 62mm。
[0046] 所述的外部連接器包括一個(gè)板對(duì)板連接器及三個(gè)射頻連接器。串口通信和電源接 口采用25pin板對(duì)板連接器，連接器型號(hào)為：DF9_25S_1V(廣瀨），其接口定義如下表1所 示。射頻連接器的型號(hào)為MCX-KYD11或MMCX-KHD。
[0047] 表 1 :
[0048]

【權(quán)利要求】
1. 一種北斗、GPS多模導(dǎo)航通信模塊，其特征是包括北斗一代RDSS單元、北斗二代 RNSS/GPS單元、電源處理單元、連接器和金屬盒體； 北斗一代RDSS單元和北斗二代RNSS/GPS單元分別載在一塊PCB板上； 所述北斗一代RDSS單元包括：第一低噪聲放大器、接收通道、發(fā)射通道、功率放大器 及基帶處理模塊；外部的輸入信號(hào)依次經(jīng)過第一低噪聲放大器和接收通道進(jìn)入基帶處理模 塊，基帶處理模塊的輸出信號(hào)依次經(jīng)過發(fā)射通道和功率放大器輸出到外部； 所述北斗二代RNSS/GPS單元包括：BDS-B1/GPS-L1雙模導(dǎo)航模塊和第二低噪聲放大 器；外部的BDS-Bl信號(hào)和GPS-Ll信號(hào)經(jīng)過第二低噪聲放大器傳入BDS-B1/GPS-L1雙模導(dǎo) 航模塊； 所述金屬盒體包括殼體和蓋板；蓋板蓋在殼體上，殼體內(nèi)腔由隔板隔成兩個(gè)獨(dú)立空間， 所述蓋板蓋在兩個(gè)獨(dú)立空間上構(gòu)成兩個(gè)獨(dú)立腔室；北斗一代RDSS單元所在PCB板和北斗二 代RNSS/GPS單元所在PCB板分別裝在一個(gè)腔室中； 所述電源處理單元包括接收電源模塊、發(fā)射電源模塊和基帶電源模塊；接收電源模塊 為第一低噪聲放大器、第二低噪聲放大器和接收通道供電；發(fā)射電源模塊為功率放大器和 發(fā)射通道供電；基帶電源模塊為基帶處理模塊供電； 所述連接器露出金屬盒體表面；連接器包括一個(gè)板對(duì)板連接器和三個(gè)射頻連接器； BDS-B1/GPS-L1雙模導(dǎo)航模塊的UART接口、基帶處理模塊的UART接口和GPIO接口連 接在板對(duì)板連接器上；接收電源模塊、發(fā)射電源模塊和基帶電源模塊的電源輸入接口連接 在板對(duì)板連接器上，且發(fā)射電源模塊和基帶電源模塊共用同一個(gè)電源輸入接口； 第一低噪聲放大器、第二低噪聲放大器和功率放大器分別連接一個(gè)射頻連接器。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的北斗、GPS多模導(dǎo)航通信模塊，其特征是板對(duì)板連接器與北斗 二代RNSS/GPS單元載在同一塊PCB板上。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的北斗、GPS多模導(dǎo)航通信模塊，其特征是在腔室中，PCB板上 第一低噪聲放大器、接收通道、發(fā)射通道、功率放大器、基帶處理模塊、BDS-B1/GPS-L1雙模 導(dǎo)航模塊和第二低噪聲放大器分別在獨(dú)立的射頻隔腔中；這些射頻隔腔由多根隔腔筋條 與PCB板上相應(yīng)位置的接地焊盤密貼構(gòu)成，這些隔腔筋條分別連接在殼體或蓋板上。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的北斗、GPS多模導(dǎo)航通信模塊，其特征是所述金屬盒體的兩邊 設(shè)有定位孔，該定位孔是螺孔或通孔。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的北斗、GPS多模導(dǎo)航通信模塊，其特征是所述定位孔有四個(gè)， 定位孔兩兩對(duì)稱分布在金屬盒體左右兩邊；四個(gè)定位孔圍成長(zhǎng)方形；位于同一邊的兩個(gè)定 位孔距離金屬盒體中心的距離相同，且兩個(gè)定位孔的孔距作為長(zhǎng)方形的一邊長(zhǎng)為30mm ;長(zhǎng) 方形的另一邊長(zhǎng)為50mm ; 板對(duì)板連接器的中心位置偏離金屬盒體豎直中心線距離為3. 82mm，偏離金屬盒體水平 中心線距離為23. 62mm。6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的北斗、GPS多模導(dǎo)航通信模塊，其特征是所述定位孔有四個(gè)， 定位孔兩兩對(duì)稱分布在金屬盒體左右兩邊；四個(gè)定位孔圍成長(zhǎng)方形；位于同一邊的兩個(gè)定 位孔距離金屬盒體中心的距離相同，且兩個(gè)定位孔的孔距作為長(zhǎng)方形的一邊長(zhǎng)為30mm ;長(zhǎng) 方形的另一邊長(zhǎng)為42. 50mm ; 板對(duì)板連接器的中心位置偏離金屬盒體豎直中心線距離為〇_，偏離金屬盒體水平中 心線距離為23. 62mm。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的北斗、GPS多模導(dǎo)航通信模塊，其特征是板對(duì)板連接器是 25pin板對(duì)板連接器，其接口定義如下： 序號(hào)為1，2,3,4,5，定義為乂0^八，是電源接口； 序號(hào)為6, 7, 8, 9,定義為VCC，是電源接口； 序號(hào)為 10, 11，12, 13, 16, 21，22,定義為 GND，是地； 序號(hào)為15,定義為1PPS，是RNSS IPPS輸出，3. 3V TTL電平； 序號(hào)為18,定義為RX0,是串口 0, RDSS串口通信接口，3. 3V TTL電平，默認(rèn)波特率為 115200bps ； 序號(hào)為20,定義為ΤΧ0,是串口 0, RDSS串口通信接口，3. 3V TTL電平，默認(rèn)波特率為 115200bps ； 序號(hào)為17,定義為RX1，是串口 1，GPS&BDS串口通信接口，3. 3V TTL電平，默認(rèn)波特率 為 9600bps ; 序號(hào)為19,定義為TX1，是串口 1，GPS&BDS串口通信接口，3. 3V TTL電平，默認(rèn)波特率 為 9600bps ; 序號(hào)為23,定義為IC_SD，是北斗RDSS系統(tǒng)SM卡接口； 序號(hào)為24,定義為IC_SRSTN，是北斗RDSS系統(tǒng)SM卡接口； 序號(hào)為25,定義為IC_SCLK，是北斗RDSS系統(tǒng)SM卡接口； 序號(hào)為14,定義為NC，是No Connect。
【文檔編號(hào)】G01S19-33GK204269833SQ201420690258
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