杭州中科微改进了GNSS双频接收机结构

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。

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。

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。