一种GPS模块电路的制作方法

本实用新型涉及一种GPS模块，尤其涉及一种GPS模块电路。

背景技术：

目前GPS天线在农业、航空、环境、海运、公共安全和灾难救援、铁路、空间、勘测与绘图等领域中发挥着很重要的作用；它有着定位精度高、收星速度快等特点；根据工作原理的不同又可分为有源GPS天线和无源GPS天线。其中，无源GPS天线使用无源GPS模块时，由于只有一个陶瓷片接收天空的卫星信号，直接连接到模块的RF-IN脚，这种联接方式结构简单，而且陶瓷片成本低廉，技术成熟，占空体积小，适合于强调紧凑型空间GPS导航产品、蓝牙GPS、手机GPS及其他小型GPS消费类产品。这种无源天线的布局是从天线的引脚直达模块的RF-IN脚，这根导线需要进行50欧阻抗匹配，而且在天线附近不能有电磁干扰，对PCB的设计及整机的EMI设计要求较高。

而通常对于设备或车载机而言，由于设备与GPS接收模块之前往往有距离，考虑到安装的便利性可能会有超过1米的距离，在这种情况下我们只能选择有源GPS天线，但是有源天线的GPS模块的直流供电信号和射频信号特别容易互相干扰。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是需要提供一种能够防止GPS模块的直流供电信号和射频信号互相干扰的有源的GPS模块电路。

对此，本实用新型提供一种GPS模块电路，包括：第一滤波电路、信号放大电路、第二滤波电路和抗干扰电路，所述第一滤波电路通过所述信号放大电路连接至所述第二滤波电路，所述第二滤波电路的输出端口通过电缆连接至外部的用户终端，所述信号放大电路的电源端口和使能端口通过所述抗干扰电路与所述电缆相连接。

本实用新型的进一步改进在于，所述电缆为同轴线缆。

本实用新型的进一步改进在于，所述电缆通过转接头连接至外部的用户终端。

本实用新型的进一步改进在于，所述抗干扰电路包括电感L5和电容C3，所述信号放大电路的电源端口和使能端口连接至所述电感L5的一端，所述电感L5的另一端连接至所述电缆；所述信号放大电路的电源端口和使能端口连接至所述电容C3的一端，所述电容C3的另一端接地。

本实用新型的进一步改进在于，还包括隔离电容C4，所述隔离电容C4的一端连接至所述第二滤波电路的输出端口，所述隔离电容C4的另一端连接至所述电缆。

本实用新型的进一步改进在于，所述第一滤波电路包括电感L1、滤波芯片U1、电感L2和电容C1，所述电感L1的一端与所述滤波芯片U1的输入端口相连接，所述电感L1的另一端接地，所述滤波芯片U1的输出端口分别与电感L2的一端和电容C1的一端相连接，所述电感L2的另一端接地，所述电容C1的另一端连接至所述信号放大电路。

本实用新型的进一步改进在于，所述信号放大电路包括电感L3和放大器U2，所述电容C1远离滤波芯片U1的一端通过电感L3连接至所述放大器U2的射频输入端口，所述放大器U2的输出端口连接至所述第二滤波电路的输入端口。

本实用新型的进一步改进在于，所述放大器U2的电源管脚和使能管脚均连接至所述电感L5远离所述电缆的一端。

本实用新型的进一步改进在于，所述第二滤波电路包括电容C2、电感L4、滤波芯片U3和电感L6，所述电容C2的一端连接至所述连接至所述放大器U2的输出端口，所述电容C2的另一端和电感L4的一端连接至所述滤波芯片U3的输入端口，所述电感L4的另一端接地，所述滤波芯片U3的输出端口与电感L6的一端相连接，所述电感L6的另一端接地。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：在所述信号放大电路的两端分别设置第一滤波电路和第二滤波电路，并且所述信号放大电路的电源端口和使能端口通过所述抗干扰电路与外部的电缆相连接，进而能够达到增强滤波的效果，在此基础上，还能够保证直流供电信号和射频信号在同一根电缆中传输而互不干扰。

附图说明

图1是本实用新型一种实施例的电路原理示意图；

图2是本实用新型一种实施例的封装结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的较优的实施例作进一步的详细说明。

如图1所示，本例提供一种GPS模块电路，包括：第一滤波电路1、信号放大电路2、第二滤波电路3和抗干扰电路4，所述第一滤波电路1通过所述信号放大电路2连接至所述第二滤波电路3，所述第二滤波电路3的输出端口通过电缆5连接至外部的用户终端，所述信号放大电路2的电源端口和使能端口通过所述抗干扰电路4与所述电缆5相连接。

本例所述电缆5优选为同轴线缆，所述电缆5优选通过转接头6连接至外部的用户终端。如图2所示，本例所述GPS模块电路封装之后就是一个GPS模块或GPS天线模块，包括陶瓷天线、第一滤波电路1（SAW -GPS滤波器）、信号放大电路2（低噪声放大器LNA）、第二滤波电路3（SAW -GPS滤波器）、电缆5、转接头6和密封防水外壳7，其中，陶瓷天线、第一滤波电路1（SAW -GPS滤波器）、信号放大电路2（低噪声放大器LNA）和第二滤波电路3（SAW -GPS滤波器）均封装在所述密封防水外壳7中。

有源GPS天线中信号存在衰减和干扰，因此，在所述信号放大电路2的两端分别设置第一滤波电路1和第二滤波电路3共两级滤波电路（SAW）进行天线前端信号滤波和放大，放大后的信号经电缆5输出，电缆5同步提供LNA所需要的直流电压。由于天线收到的信号在有源天线接受头内完成信号接收与放大，并且远离GPS设备或其他电器设备，干扰源最小，而且安装位置由于天线距离延长安装位置可以选择非常理想的环境，所以实际使用时往往感觉信号较强。

本例所述信号放大电路2（低噪声放大器LNA），是将接收到的微弱GPS信号放大用的芯片所在电路，本例选用络达AR8159为例，该芯片是1.5X1.0mm封装，具有最大18.5dB的高增益，工作电压在1.6~3.6V之间，且增益随着电压升高而增大，建议使用3.3V电压。同时前一级LNA的增益必须配合后一级LNA的增益，因为增益过高则会产生信号过饱和自激。在实际应用中，不一定非得选择这款芯片，只要能达到同样功能的就可以。

本例所述第一滤波电路1（SAW -GPS滤波器）和第二滤波电路3（SAW -GPS滤波器），是对接收到的信号进行滤除噪声的芯片所在电路。本例选用麦捷MS11U1G57-G3为例，1.1X0.9mm的小尺寸封装使它更利于集成化，在频率上该芯片除了支持GPS以外，同时也支持GLONASS和北斗两种技术，该芯片为声表滤波器工艺，拥有更小的带内损耗和更大的带外抑制。同样的，在实际应用中，不一定非得选择这款芯片，只要能达到同样功能的就可以。

如图1所示，本例所述抗干扰电路4包括电感L5和电容C3，所述信号放大电路2的电源端口和使能端口连接至所述电感L5的一端，所述电感L5的另一端连接至所述电缆5；所述信号放大电路2的电源端口和使能端口连接至所述电容C3的一端，所述电容C3的另一端接地。

本例所述信号放大电路2的电源端口通过所述抗干扰电路4与所述电缆5相连接，也就是说，连接在RFOUT端口的电缆5不仅承担信号从GPS模块到终端的传输任务，同时也承担终端对GPS模块中所述信号放大电路2提供3.3V直流供电的作用，进而解决了所述信号放大电路2的供电问题。

本例设置所述抗干扰电路4的目的在于，为了保证直流信号和射频信号能在同一根电缆5中传输而不互干扰，在偏置电路的起始端电感L5处加上大电感，这样就不会有射频信号来捣乱了。

本例还包括隔离电容C4，所述隔离电容C4的一端连接至所述第二滤波电路3的输出端口，所述隔离电容C4的另一端连接至所述电缆5。在射频电路的隔离电容C4处加上隔直大电容，这样就不会有直流信号来捣乱了。

如图1所示，本例所述第一滤波电路1包括电感L1、滤波芯片U1、电感L2和电容C1，所述电感L1的一端与所述滤波芯片U1的输入端口相连接，所述电感L1的另一端接地，所述滤波芯片U1的输出端口分别与电感L2的一端和电容C1的一端相连接，所述电感L2的另一端接地，所述电容C1的另一端连接至所述信号放大电路2。

本例所述信号放大电路2包括电感L3和放大器U2，所述电容C1远离滤波芯片U1的一端通过电感L3连接至所述放大器U2的射频输入端口，所述放大器U2的输出端口连接至所述第二滤波电路3的输入端口。本所述放大器U2的电源管脚和使能管脚均连接至所述电感L5远离所述电缆5的一端。

本例所述第二滤波电路3包括电容C2、电感L4、滤波芯片U3和电感L6，所述电容C2的一端连接至所述连接至所述放大器U2的输出端口，所述电容C2的另一端和电感L4的一端连接至所述滤波芯片U3的输入端口，所述电感L4的另一端接地，所述滤波芯片U3的输出端口与电感L6的一端相连接，所述电感L6的另一端接地。

图1中，信号从左边的RFIN进入第一滤波电路1后，首先经过滤波芯片U1进行初次滤波，此过程可以滤除绝大部分的杂波干扰；然后信号经放大器U2进行低噪声放大，在进行信号放大的过程中也会将一部分杂波进行放大，这时候就需要滤波芯片U3发挥二次滤波的作用，至此增强后的纯净GPS信号由RFOUT端口从GPS模块输出，通过外部的电缆5传输到用户终端。

综上，本例在所述信号放大电路2的两端分别设置第一滤波电路1和第二滤波电路3，并且所述信号放大电路2的电源端口和使能端口通过所述抗干扰电路4与外部的电缆5相连接，进而能够达到增强滤波的效果，在此基础上，还能够保证直流供电信号和射频信号在同一根电缆5中传输而互不干扰。

以上所述之具体实施方式为本实用新型的较佳实施方式，并非以此限定本实用新型的具体实施范围，本实用新型的范围包括并不限于本具体实施方式，凡依照本实用新型之形状、结构所作的等效变化均在本实用新型的保护范围内。