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北斗RNSS/RDSS多模手持終端設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

1 硬件部分

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/273463.htm

1.1 RNSS/RDSS模塊部分

北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是中國(guó)自行研制的全球衛(wèi)星定位與通信系統(tǒng),是繼美全球定位系統(tǒng)(GPS)和俄GLONASS之后第三個(gè)成熟的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。系統(tǒng)中,RNSS指無(wú)源定位系統(tǒng),RDSS指有源定位系統(tǒng)。

RNSS模塊采用國(guó)騰公司的1010B模塊。模塊參數(shù)和性能如下:能夠同時(shí)支持北斗二代 B1、GPSL1兩個(gè)頻點(diǎn),采用SMD緊湊封裝,尺寸大小為10mm*10mm,具有捕獲靈敏度:-148dBm,跟蹤靈敏度:-165dBm,定位精度3m。供電電壓3.3V,平均功耗不大于40mW。通信協(xié)議為NMEA 0183,串口(UART)通信。

北斗RDSS模塊采用公司自研的GY003A模塊。模塊參數(shù)和性能如下:支持北斗短報(bào)文收發(fā)。接收頻率2491.75 MHz,發(fā)射頻率1615.68 MHz。采用鋁制模塊封裝,尺寸大小為50mm*45mm*13.5mm,具有接收靈敏度-127.6 dBm,發(fā)射功率5W。供電電壓5V,待機(jī)功耗0.8W。通信協(xié)議為《北斗用戶機(jī)數(shù)據(jù)接口協(xié)議4.0版》。

多模天線參數(shù)如下:天線尺寸為18mm*45mm*8mm,駐波比小于1.5,輸入阻抗 50歐姆,接頭形式為MCX-K。

1.2 微控制器控制部分

主芯片采用ST公司的STM32F103C8T6微控制器,該微控制器內(nèi)核為ARM 32-bit Cortex™-M3、72MHz主頻、內(nèi)部128KFLASH、20K RAM、LQFP48封裝、12位ADC、3個(gè)串口、27個(gè)I/O口。

1.3 電源部分

鋰電池充電電路中,鋰電池工作電壓為7.4V-8.4V,鋰電池充電電路采用凌特公司的LTC4002EDD-8.4芯片。

RDSS模塊工作電壓為5V,最大工作電流為3.5A。供電方案選擇為凌特公司的LTC3633EUFD#PBF,QFN28封裝。該芯片為兩路DC/DC,供電電壓為3.6V-15V,輸出電壓主要為12V和5V(電壓可調(diào)),轉(zhuǎn)換效率最大到95%。由于系統(tǒng)工作電流超出芯片單路最大電流,本方案采用兩路合并措施,反饋電路采用同一路反饋電路,調(diào)制頻率采用固定模式2MHz。

1.4 PCB設(shè)計(jì)部分

板卡設(shè)計(jì)為4層,上層放置芯片元器件,底層放置RDSS模塊和鋰電池。中間兩層為電源層和地層。PCB板分為4部分,第一部分為充電電路部分,第二部分為RDSS模塊供電部分,第三部分為微控制器供電部分,第四部分為主控電路部分。RDSS模塊功率大,地層網(wǎng)絡(luò)和其他地層分開布線,最后用磁珠相連。微控制器晶振電路采用特殊包地處理,防止外部尖峰電壓影響時(shí)鐘。RNSS模塊射頻電路采用50歐姆匹配阻抗控制,信號(hào)線外圍用地包圍控制,防止外部干擾。RDSS供電電路采用大面積覆銅處理,地連接處,密集打過孔,使地連接良好。

RDSS模塊供電芯片LTC3633PCB設(shè)計(jì)時(shí),將電感靠近芯片,去耦電容也靠近芯片,芯片下方的地打過孔,使其接地良好。電源走線采用SHAPE方式。如圖1所示。

標(biāo)簽: 北斗 RNSS RDSS GPS 微控制器 鋰電池

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