专利名称：一种手机gps导航系统模块的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种GPS导航系统，具体为一种手机GPS导航系统模块。
背景技术：
GPS是Global Positioning System (全球定位系统)的简称。随着经济和科技的发展，GPS已充分显示了其在导航定位领域的霸主地位，许多领域也由于GPS的出现而产生革命性变化。目前，几乎全世界所有需要导航定位的用户，都被GPS的高精度、全天候、全球覆盖、方便灵活和优质价廉所吸引。我国的GPS应用发展势头迅猛，短短几年，GPS在我国的应用已从少数科研单位和军用部门迅速扩展到各个民用领域，GPS的广泛应用改变人们的工作方式，提高了工作效率，带来了巨大的经济以及科技效益。如今，GPS技术已不是仅仅局限于军事或者政府使用了，我们的日常生活，方方面面，从手机上的导航定位软件 到汽车导航，在测量、农业、搜救等等方面已都有成效。所有的GPS应用系统中，都必须使用前端的信号处理模块，这就离不开GPS芯片。GPS芯片的关键技术包括负责信号处理-基频(Baseband)及接收信号-射频(RF)。由于GPS讯号频率(1，575. 42MHz)来自于距离地面2万公里的高空，讯号十分不稳定，因此当天线接收讯号后经过一连串讯号放大、过滤杂讯、降频、取样等过程(RF front end),再经过RF后，讯号进入基频处理部分，将前段取样的数码讯号经过运算、输出以便于使用者界面使用。在射频芯片部分，已有多家厂商将放大器、滤波器、降频器、频率合成器及振荡器等整合在一块芯片上；在基频部分，则是整合了 CPU、存储器(DRAM、SRAM、Flash)、Power Manager及Clock等。目前全球投入GPS芯片开发的还是以国外厂商居多，如SiRF、TI、Xemics,Freescale, STM等大厂均有推出GPS芯片，其中SiRF为全球最大GPS芯片厂商，产品线相当完整，早期的SiRF starll LP芯片可以接受12颗卫星频道到现在的SiRF starIII可以接受20颗卫星频道，但SiRF starIII芯片采用BGA封转格式，在多层板系统中便于小型化高集成度的PCB设计，但在其它一些集成度不是很高的场景下又额外增加了它的布线成本与风险。另外，GPS导航系统的精度与其时钟电路的精确性、电源电压的稳定性以及阻抗匹配电路的精确性息息相关，因此需要设计高性能的上述电路。
发明内容本实用新型的目的就是解决背景技术中所存在的不足，提供一种手机GPS导航系统模块，该系统模块应具有结构简单、性能优良的特点，便于在其它各种GPS系统中集成应用。本实用新型提供了如下技术方案一种手机GPS导航系统模块，包括GPS芯片Ul及其外围电路，以及与该GPS芯片连接的时钟电路、内部电源电路、阻抗匹配电路，其特征在于所述时钟电路包括温度补偿晶体振荡器TXC0，其输入端IN引脚通过LC低通滤波器连接电源，其输出端OUT引脚通过电容Cl连接GPS芯片的XTALIN引脚；所述内部电源电路包括双路电源芯片LDOl以及单路电源芯片LD02，所述双路电源芯片LDOl的其中一路通过电感L3与GPS芯片的VCC-RF弓丨脚连接，另一路通过电感L2与GPS芯片的VDD-BB引脚连接，所述单路电源芯片LD02通过电感L4与GPS芯片的VDD-RTC引脚连接；所述阻抗匹配电路包括串联的电容Cll和电感L5，所述电容Cll连接GPS增益天线，所述电感L5与GPS芯片的RFIN引脚连接，电容Cll和电感L5之间通过电容ClO接地；GPS芯片的两个GND-RF弓丨脚之间通过导线连接并接地，该导线包围着所述所述Cl I、电感L5和电容C10。所述电感L3和所述双路电源芯片LDOl之间通过电容C4接地，电感L3与所述GPS芯片的VCC-RF引脚之间通过电容C9接地；所述电感L2与所述双路电源芯片LDOl之间通过电容C5接地，电感L2与所述GPS芯片的VDD-BB引脚之间通过电容C8接地；所述电感L4 与所述单路电源芯片LD02之间通过电容C6接地，电感L4与所述GPS芯片的VDD-RTC引脚之间通过电容C7接地。本实用新型的有益效果是本实用新型只需极少的外围器件就可以高性能的工作，结构简单，由单路LDO提供系统的总电源，LDO电源模块有滤波网络，并且与外设的纽扣电池组成一个双电源供电电路，确保卫星参数的存储，可实现快速卫星参数的传输，精度高，而且不需要等待，性能优良。
图I是本实用新型的电路原理示意图。
具体实施方式
下面结合说明书附图，对本实用新型作进一步说明。如图I所示，本实用新型所述的一种手机GPS导航系统模块，包括GPS芯片Ul及其外围电路(与常规手机GPS导航系统相同，在此不作详细描述)，以及与该GPS芯片连接的时钟电路、内部电源电路、阻抗匹配电路(阻抗为50欧姆)。本实用新型中的GPS芯片推荐采用SiRF starIII芯片。所述时钟电路包括温度补偿晶体振荡器TXCO (采用精度为O. 5ppm的16. 369MHzTCXO)，其输入端IN引脚通过LC低通滤波器连接电源，其输出端OUT弓丨脚通过电容Cl连接GPS芯片的XTALIN引脚。所述LC低通滤波器包括电感LI和电容C2、电容C3，电感LI的一端与电源VCC连接，另一端分两路，一路与所述温度补偿晶体振荡器TXCO的IN引脚连接，另一路通过所述电容C3接地，所述电容C2则并联在所述电感LI和电容C3两端。所述内部电源电路包括2. 85V的双路电源芯片LDOl以及I. 5V的单路电源芯片LD02，所述双路电源芯片LDOl的其中一路通过电感L3与GPS芯片的VCC-RF引脚连接，另一路通过电感L2与GPS芯片的VDD-BB引脚连接，所述单路电源芯片LD02通过电感L4与GPS芯片的VDD-RTC引脚连接。所述电感L3和所述双路电源芯片LDOl之间通过电容C4接地，电感L3与所述GPS芯片的VCC-RF引脚之间通过电容C9接地；所述电感L2与所述双路电源芯片LDOl之间通过电容C5接地，电感L2与所述GPS芯片的VDD-BB引脚之间通过电容C8接地；所述电感L4与所述单路电源芯片LD02之间通过电容C6接地，电感L4与所述GPS芯片的VDD-RTC引脚之间通过电容C7接地。所述阻抗匹配电路包括串联的电容Cll和电感L5，所述电容Cll连接GPS增益天线，所述电感L5与GPS芯片的RFIN引脚连接，电容Cll和电感L5之间通过电容ClO接地；GPS芯片的两个GND-RF弓丨脚之间通过导线连接并接地，该导线包围着所述所述Cl I、电感L5和电容C10。所述GPS芯片的RFPWRUP引脚、RXA引脚、TXA引脚与手机的串口输入输出控制端连接，GPICXTGP105引脚连接手机的扩展指示端口，另一个Vcc-RF引脚以及GND-RF引脚与手机的射频天线连接。其余引脚的连接方式与常规GPS系统相同。上述所有电子元件均可外购获得。本实用新型的工作原理是时钟源采用温度补偿晶体振荡器TXCO，TCXO的精度直接影响定位的误差，本模块采用精度为O. 5ppm的16. 369MHz TCX0，提供解调时钟和系统时钟，同时为了确保TCXO的高精度，采用一个LC低通滤波器来抑制电源纹波，其输入的电源纹波控制在5%之内，从而保证GPS的定位精度；内部电源采用双路2. 85V的LDOl贴片芯片供SiRF starIII芯片的VCC-RF、VDD-BB引脚供电，LDOl电源模块的输出电源波动小于O. 05V，通过RFPWRUP引脚实现对RF电源的控制，采用单独I. 5V单路LD02贴片芯片供SiRF star 111芯片的VDD-RTC弓丨脚供电，此LDO电源模块输出电源波动小于O. 05V ；RF走线进行50欧姆阻抗匹配，并且使用Smith RF软件计算隔直电容计算，其数值为Cll的容值(22pF)，SiRF starIII的RF走线输入端为RFIN引脚，通过查看GPS芯片的封装，它的7851Ball封装格式非常合理对RFIN引脚进行了屏蔽；在成品走线时对RFIN走线进行屏蔽，确保各走线阻抗匹配。
权利要求1.一种手机GPS导航系统模块，包括GPS芯片Ul及其外围电路，以及与该GPS芯片连接的时钟电路、内部电源电路、阻抗匹配电路，其特征在于 所述时钟电路包括温度补偿晶体振荡器TXCO，其输入端IN引脚通过LC低通滤波器连接电源，其输出端OUT引脚通过电容Cl连接GPS芯片的XTALIN引脚； 所述内部电源电路包括双路电源芯片LDOl以及单路电源芯片LD02，所述双路电源芯片LDOl的其中一路通过电感L3与GPS芯片的VCC-RF引脚连接，另一路通过电感L2与GPS芯片的VDD-BB引脚连接，所述单路电源芯片LD02通过电感L4与GPS芯片的VDD-RTC引脚连接； 所述阻抗匹配电路包括串联的电容Cll和电感L5，所述电容Cll连接GPS增益天线，所述电感L5与GPS芯片的RFIN引脚连接，电容Cll和电感L5之间通过电容ClO接地；GPS芯片的两个GND-RF引脚之间通过导线连接并接地，该导线包围着所述所述CU、电感L5和电容C10。
2.根据权利要求I所述的一种手机GPS导航系统模块，其特征在于所述电感L3和所述双路电源芯片LDOl之间通过电容C4接地，电感L3与所述GPS芯片的VCC-RF引脚之间通过电容C9接地；所述电感L2与所述双路电源芯片LDOl之间通过电容C5接地，电感L2与所述GPS芯片的VDD-BB引脚之间通过电容C8接地；所述电感L4与所述单路电源芯片LD02之间通过电容C6接地，电感L4与所述GPS芯片的VDD-RTC引脚之间通过电容C7接地。
专利摘要本实用新型涉及一种GPS导航系统，目的是提供的导航系统应具有结构简单、性能优良的特点，技术方案一种手机GPS导航系统模块，包括GPS芯片U1及其外围电路、时钟电路、内部电源电路、阻抗匹配电路，其特征在于所述时钟电路包括温度补偿晶体振荡器TXCO，其输入端IN引脚通过LC低通滤波器连接电源；所述内部电源电路包括双路电源芯片LDO1以及单路电源芯片LDO2；所述阻抗匹配电路包括串联的电容C11和电感L5，所述电容C11连接GPS增益天线，所述电感L5与GPS芯片的RFIN引脚连接，电容C11和电感L5之间通过电容C10接地；GPS芯片的两个GND-RF引脚之间通过导线连接并接地。
文档编号G01S19/13GK202676917SQ201220339049
公开日2013年1月16日 申请日期2012年7月13日 优先权日2012年7月13日
发明者范勇, 邹荣华, 祝鑫钧 申请人:杭州禾声科技有限公司