一种无线定位模块及定位系统的制作方法

本实用新型涉及无线定位技术领域，特别涉及一种无线定位模块及定位系统。

背景技术：

传统的无线定位模块用于接收单全球定位系统(Global Positioning System，GPS)或双卫星系统的定位信号，无线定位模块可实现定位或导航，需要接收卫星定位信号，因而接收信号就必然用到天线。

发明人发现现有技术中至少存在如下问题：现有的无线定位模块大部分是不带天线的，为了满足工作需求，需在所嵌入的印刷电路板(Printed Circuit Board，PCB)上设计天线匹配电路，外接有源或无源天线来实现接收功能。天线接收到的有效信号经过天线匹配电路时可能会受到PCB上其他电路的传导干扰或辐射干扰，从而会影响定位模块的信号质量，导致无线定位模块的定位精度偏差较大，定位不准确，干扰严重时甚至搜不到卫星信号。带有天线的定位模块一般设置体积较大的陶瓷天线，将天线设置在无线定位模块的屏蔽罩上，使得模块的高度增加，总体的体积较大。不利于嵌入在对体积要求较高的PCB上。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种无线定位模块及定位系统，使得无线定位模块在不需要外部天线的情况下实现对射频信号的接收，满足用户对无线定位模块的体积要求。

为解决上述技术问题，本实用新型的实施方式提供了一种无线定位模块，包括：无源天线、射频信号处理单元和主控芯片；

无源天线的信号传输端与射频信号处理单元的输入端电连接，射频信号处理单元的输出端与主控芯片的信号输入端连接；

无源天线接收预设波段的射频信号，并将射频信号传输至射频信号处理单元，射频信号处理单元对射频信号进行信号处理，将经过信号处理的射频信号传输至主控芯片，主控芯片对信号处理的射频信号进行解析。

本实用新型的实施方式还提供了一种定位系统，包括上述实施方式中的无线定位模块。

本实用新型实施方式相对于现有技术而言，无线定位模块中设置无源天线，通过无源天线接收射频信号，无源天线集成在无线定位模块的内部，避免外接天线时天线走线对无线定位模块上的电路产生干扰，由于无源天线中仅包括天线器件，使得无源天线的体积相对有源天线体积小，因而使得无线定位模块的体积也较小，使得无线定位模块在不需要连接外部天线的情况下也能够实现对射频信号的接收，还可以满足使用者对无线定位模块的体积要求。

另外，射频信号处理单元包括第一滤波器、第二滤波器和放大电路；

第一滤波器的输入端作为射频信号处理单元的输入端与无源天线的信号传输端连接，第一滤波器的输出端与放大电路的输入端连接，放大电路的输出端与第二滤波器的输入端连接，第二滤波器的输出端作为无源天线的输出端与主控芯片的信号输入端连接。

该实施方式中，无线定位模块上的放大电路、第一滤波器和第二滤波器能够满足对射频信号的预处理，有效减小了无线定位模块的体积。

另外，无源天线包括天线馈点和馈地点；无源天线通过天线馈点与射频信号处理电路连接，馈地点用于接地。

该实施方式中，设置天线馈点方便对射频信号进行传输，提高射频信号传输的效率。

另外，无源天线为表面覆盖金属箔的陶瓷结构体。

另外，金属箔包括第一金属箔和第二金属箔；第一金属箔与天线馈点连接，第二金属箔与馈地点连接。

另外，第一金属箔与第二金属箔之间的距离值为预设距离值，无源天线通过第一金属箔和第二金属箔的耦合接收射频信号。

该实施方式中，表面覆盖金属箔的陶瓷结构体作为无源天线，有效降低了无线定位模块的成本，第一金属箔和第二金属箔耦合接收信号，便于控制无源天线对预设波段的射频信号进行接收。

另外，无线定位模块还包括外部天线接口；外部天线接口用于连接外部天线。

该实施方式中，为了保证使用者对无线定位模块的应用需求，设置外部天线接口，便于使用者根据需要连接合适外部天线，提高无线定位模块的应用场景。

另外，主控芯片还包括电源管理单元；电源管理单元为无线定位模块提供电源。

另外，无源天线的尺寸为：3.2mm x 1.6mm x 1.1mm。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1是本实用新型第一实施方式中无线定位模块的结构图；

图2是本实用新型第一实施方式中另一无线定位模块的结构图；

图3是本实用新型第一实施方式中另一无线定位模块的结构图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本实用新型各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。

本实用新型的第一实施方式涉及一种无线定位模块。其结构如图1所示，包括无源天线 10、射频信号处理单元20和主控芯片30。

无源天线10的信号传输端与射频信号处理单元20的输入端电连接，射频信号处理单元 20的输出端与主控芯片30的信号输入端连接。

无源天线10接收预设波段的射频信号，并将射频信号传输至射频信号处理单元20，射频信号处理单元20对射频信号进行信号处理，将经过信号处理的射频信号传输至主控芯片 30，主控芯片30对信号处理的射频信号进行解析。

其中，射频信号处理单元20用于对无源天线10获取的射频信号进行信号处理，包括滤波处理和放大处理，使得主控芯片30可直接对信号处理后的射频信号进行解析处理。对于预设波段的射频信号中，该无线定位模块可支持获取多种卫星定位信息，如，支持的卫星系统包括但不限于，GPS、GLONASS(Global Navigation Satellite System，简称：“格洛纳斯”)、 BeiDou(北斗卫星)、Galileo(伽利略卫星)和QZSS(Quasi-Zenith Satellite System，准天顶卫星系统)等卫星系统。一个具体实现中，设置有该无线定位模块的定位系统在预定的设置下可同时支持三个卫星系统进行定位，如GPS、GLONASS和Galileo。

需要说明的是，本实施方式中的无线定位模块由于设置有无源天线10，该无源天线10 集成在无线定位模块的内部，且无源天线10的体积较小，解决了无线定位模块自带天线体积大，或无自带天线的问题，能够满足用户通过无线定位模块进行定位。下面将对本实施方式中的无线定位模块进行具体的说明，以下的内容仅是为了方便理解本申请而提供的具体实施细节，并非构成对本申请的限制。

具体地说，无线定位模块主要使用户获取定位卫星传输的射频信号之后，射频信号处理单元20对射频信号进行滤波处理和放大处理，一个具体实现中，射频信号处理单元20包括第一滤波器21、放大电路22和第二滤波器23；器电路结构如图2所示，具体的，第一滤波器21 的输入端作为射频信号处理单元的输入端与无源天线10的信号传输端连接，第一滤波器21的输出端与放大电路22的输入端连接，放大电路22的输出端与第二滤波器23的输入端连接，第二滤波器的输出端作为无源天线10的输出端与主控芯片30的信号输入端连接。

其中，图示2中仅给出一种射频信号处理单元20的示例，具体设置滤波器的个数和放大电路的具体结构此处不做具体限制，可根据无线定位模块上原有的元器件进行选择，或者还可根据需要设置合适的射频信号处理单元20，此处仅是示例，不做具体限定。

具体地说，在无线定位模块中增设无源天线10，满足无线定位模块接收射频信号的需求，其中无源天线10的体积可根据具体的需求设定，一个具体实现中，无源天线10的尺寸为： 3.2mm x 1.6mm x 1.1mm，此处仅是举例，这种尺寸的无源天线10在无线定位模块中的相对体积表示如图3所示，设置无源天线10的无线定位模块体积小。

一个具体实现中，设置无源天线10的无线定位模块应用于定位系统时，在信号强度为 -130dBm分贝毫瓦的情况下，热启动首次定位时间只需1S，温启动首次定位时间小于30S，冷启动首次定位时间小于35S。若该系统上拥有先进的AGPS(Assisted Global Positioning System，辅助全球卫星定位系统)轨道预测技术，该定位系统打开后热启动首次定位时间1S，温启动首次定位时间小于5S，冷启动首次定位时间小于15S，其中，AGPS技术能自动计算和预测长达三天的轨道信息，并将这些信息存储到内部存储器(RAM，Random Access Memory)中，使其在弱信号情况下也能实现快速定位。

其中，上述的启动均是在无线定位模块应用于GPS中的具体状况，冷启动是指在一个陌生的环境下启动GPS直到GPS和周围卫星联系并且计算出坐标的启动过程；温启动是指距离上次定位时间超过2个小时的启动，搜星定位时间介于冷启动和热启动之间；热启动是指在上次关机的地方没有过多移动启动GPS，但距离上次定位时间必须小于2个小时，通过软件的方式，进行一些启动前的保存和关闭等准备工作后的启动。

具体地说，无源天线10获取射频信号用于传输至射频信号处理单元20，一个具体实现中，无源天线10包括天线馈点和馈地点；无源天线10通过天线馈点与射频信号处理电路连接，馈地点用于接地。其中，天线馈点和馈地点可以是金属弹片或其他结构，此处仅是举例，具体对于天线馈点和馈地点的设置位置和选择材料不做具体限制。

需要说明的是，以上仅为举例说明，并不对本发明的技术方案构成限定。

相对于现有技术而言，无线定位模块中设置无源天线，通过无源天线接收射频信号，无源天线集成在无线定位模块的内部，避免天线走线对无线定位模块上的电路产生干扰，由于无源天线中仅包括天线器件，使得无源天线的体积相对有源天线体积小，因而使得无线定位模块的体积也较小，使得无线定位模块在不需要连接外部天线的情况下也能够实现对射频信号的接收，还可以满足使用者对无线定位模块的体积要求。

本实用新型的第二实施方式涉及一种无线定位模块。第二实施方式与第一实施方式大致相同，主要区别之处在于：在本实用新型的第二实施方式中，具体说明了无源天线10的具体结构和无源天线10的工作方式。

本实施方式中的无线定位模块中，无源天线10为表面覆盖金属箔的陶瓷结构体，金属箔包括第一金属箔和第二金属箔；第一金属箔与天线馈点连接，第二金属箔与馈地点连接。具体地说，第一金属箔与第二金属箔之间的距离值为预设距离值，无源天线10通过第一金属箔和第二金属箔的耦合接收射频信号。

需要说明的是，本实施方式中对于无源天线10的具体结构的说明仅是一种具体示例，第一金属箔和第二金属箔之间的预设距离值可根据用户对天线的设计需求自主设定，具体不作限制，其中无源天线10是通过设置的第一金属箔和第二金属箔之间发生耦合接收射频信号。

具体地说，为了保证无线定位模块能够满足使用者的多种需求，在无线定位模块中设置有外部天线接口，具体的，外部天线接口用于连接外部天线。其中，在无线定位模块中设置无源天线10使得无线定位模块能够接收射频信号，同时设置外部天线接口满足使用者的多种要求和定位系统的设计。

需要说明的是，若是因为内部天线不能满足使用者的需求，使用者选择外部天线进行工作，则内部天线不再将接收的射频信号传输至射频信号处理单元20，其中，内部天线和外部天线二选一。

具体地说，主控芯片还包括电源管理单元；电源管理单元为无线定位模块提供电源。其中，为了保证无线定位模块的结构和功能完整，无线定位模块中还包括处理器、射频电路、内置闪存器等电路单元，对外接口包括，供电接口、指示接口等。具体的，指示接口包括但不限于3D定位、干扰检测和虚拟电子围栏。

值得一提的是，本实施方式中所涉及到的各模块均为物理模块，具体实现中，该物理模块可以是一个电路单元，也可以是有多个物理单元组成实现的，另外，还可以是逻辑模块组成对应的电路单元，此外，为了突出本发明的创新部分，本实施方式中并没有将与解决本发明所提出的技术问题关系不太密切的单元引入，但这并不表明本实施方式中不存在其它的单元。

本实用新型第三实施方式涉及一种定位系统，包括上述第一或第二实施方式中的无线定位模块。

一个具体实现中，在该定位系统中设置省电技术，使得定位系统可根据不同的环境状况和运行模式，选择适当的定位方式，在确保定位精度的同时降低定位系统中无线定位模块的功耗，有效延长定位系统的使用时间。

具体地说，该定位系统可以是设置在汽车上的定位装置中，还可以应用于工业或其他的电子消费产品中，具体不做限定，本实施方式中的应用有第一或第二实施方式中无线定位模块的定位系统功耗较低，且无线定位模块体积小，使得定位系统的体积相应减小，进而便于携带。

需要说明的是，本实施方式是与第一或第二实施方式对应的系统的实施方式，因此本实施方式可与第一或第二实施方式互相配合实施。第一或第二实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，在第一或第二实施方式中所能达到的技术效果在本实施方式中也同样可以实现，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在第一或第二实施方式中。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本实用新型的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本实用新型的精神和范围。