【導(dǎo)讀】意法半導(dǎo)體(ST)的Teseo II導(dǎo)航芯片是針對多衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)開發(fā)的單芯片IC系列(STA8088),該芯片的一系列參考設(shè)計中使用了EPCOS(愛普科斯)與TDK元件,十分適用于汽車與消費電子產(chǎn)品。
除GPS與伽利略衛(wèi)星信號外,這些IC還能處理格洛納斯(全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng))的數(shù)據(jù)。這些參考設(shè)計涵蓋各種不同的GPS、伽利略與格洛納斯組合,在1569至1607 MHz范圍符合L1/E1標(biāo)準(zhǔn)。由于格洛納斯所用衛(wèi)星數(shù)量相對較多,從而顯著提高了導(dǎo)航性能,尤其適用于大城市中狹窄街道等不利環(huán)境。
格洛納斯使用一個邊頻帶,與GPS和伽利略均不相同。不僅如此,為STA8088GA所開發(fā)的參照設(shè)計需要處理第一個中間級以下的整個相關(guān)射頻范圍。為此,輸入電路在外部LNA(低噪放大器)之后,使用了愛普科斯聲表面波濾波器 (B39162B3913U410)。將它用在第一級是為了抑制來自其它源(如GSM、WiFi、UMTS或BT)的信號。最后,將格洛納斯信號與GPS和伽利略信號分離并調(diào)制為中間頻率。這樣就可用更少的元件來處理所有信號,從而降低成本。
集成式LNA同時用于兩個路徑,從芯片單獨接出。這樣就可以使用不同的聲表面波濾波器設(shè)計與布局。信號通過第二個EPCOS聲表面波濾波器 (B39162B3913U410) 時,被饋送至射頻放大器與混合器,進而形成中間頻率。
圖1:使用Teseo II芯片的汽車導(dǎo)航系統(tǒng)的參照設(shè)計
此處所用聲表面波濾波器為堅固的陶瓷封裝,尺寸為3 × 3 × 1.1 mm3,符合汽車工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)AEC-Q200,其工作溫度范圍極寬(−45 °C至125 °C)。濾波器帶寬為56 MHz,匹配網(wǎng)絡(luò)設(shè)計為50 Ω。TDK的積層壓敏電阻與電感器也符合AEC-Q200標(biāo)準(zhǔn)。這種類型的參考設(shè)計適用于汽車導(dǎo)航設(shè)備,不僅能夠完成傳統(tǒng)的導(dǎo)航任務(wù),還可完成遠程信息處理。由于精度高,同樣適用于與安全相關(guān)的應(yīng)用,如eCall、bCall或輔助駕駛系統(tǒng)。
ST還使用Teseo II系列的另一款芯片(STA8088FG)為消費電子與工業(yè)電子開發(fā)了一套導(dǎo)航系統(tǒng)。該參考設(shè)計僅使用一個EPCOS聲表面波濾波器接在IC的LNA輸出與射頻放大器之間。此處所用愛普科斯B39163B4310P810濾波器使用愛普科斯CSSP技術(shù)(芯片級SAW封裝)制造。該封裝技術(shù)可實現(xiàn)高度小型化,因而該濾波器的尺寸只有1.4 × 1.0 × 0.4 mm3。除尺寸緊湊外,該元件還具有出色的電氣特性,插入損耗只有1dB。該具備嚴密密封封裝的濾波器符合AEC-Q200標(biāo)準(zhǔn)。其帶寬為34.37 MHz,工作溫度范圍為−40 °C~85 °C。
ST針對這兩種參考設(shè)計在全球進行了大量測試,以驗證同時使用多個衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的優(yōu)勢。
圖2為在東京城市峽谷進行的一項測試。測試表明同時使用GPS與格洛納斯信號位置的數(shù)據(jù)精度得到了顯著提高。在達拉斯進行的一項測試中,對新的ST設(shè)計與一款只使用GPS的同類競爭產(chǎn)品進行了對比。這項測試同樣表明多導(dǎo)航系統(tǒng)所具有的明顯優(yōu)勢。
Teseo II、GPS與格洛納斯(紅線)位置數(shù)明顯比僅從Teseo II與GPS獲得的數(shù)據(jù)更精確。
汽車導(dǎo)航系統(tǒng)設(shè)計相關(guān)產(chǎn)品信息:
圖3:汽車導(dǎo)航系統(tǒng)設(shè)計相關(guān)產(chǎn)品信息
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