[发明专利]GPS实时时钟电路及校时系统

说明书

本发明披露GPS实时时钟电路及校时系统。所述电路包括PCB板以及设置在所述PCB板上的阻抗匹配电路、GPS芯片、微控制单元、时钟芯片、天线电源和滤波电路，所述天线电源与所述滤波电路的一端连接，所述滤波电路的另一端与所述阻抗匹配电路连接形成第一连接点；所述阻抗匹配电路的阻抗匹配包括所述天线电源和所述滤波电路与所述GPS芯片的阻抗匹配、所述GPS芯片与GPS天线的阻抗匹配；还包括第一屏蔽线，所述第一屏蔽线具有传输射频信号所需的特性阻抗,所述第一屏蔽线的一端与所述第一连接点连接，所述第一屏蔽线的另一端引出所述GPS实时时钟电路的外部用于与GPS天线连接。所述校时系统包括所述电路。本发明可以简化阻抗匹配的过程，缩短产品的开发周期。

技术领域

本发明涉及射频领域，特别涉及一种GPS实时时钟电路及包括所述时钟电路的校时系统。

背景技术

GPS实时时钟电路利用GPS信号进行校时，使用到射频。射频(RF，RadioFrequency)表示可以辐射到空间的电磁频率，射频简称RF射频，也就是射频电流，它是一种高频交流变化电磁波的简称。

射频天线接收射频信号，为了获得最大的信号功率，就必须保证负载电阻跟信号源内阻相等。信号源内阻与所接传输线的特性阻抗大小相等且相位相同，或传输线的特性阻抗与所接负载阻抗的大小相等且相位相同，分别称为传输线的输入端或输出端处于阻抗匹配状态，简称为阻抗匹配。阻抗的匹配与否直接影响接收信号的强度和接收稳定性。

制作或使用与射频相关的模块时，需要考虑射频天线的阻抗匹配，为这些模块设计阻抗匹配电路。射频天线的阻抗匹配是困惑很多硬件工程师的难题，阻抗匹配电路对电路板的要求很高，导致成本也很高。射频具有很强的专业性，对硬件工程师的专业要求很高，而且射频测试仪器的价格昂贵，使得制作或使用与射频相关的模块的成本居高不下。GPS设备一般都会使用有源天线，GPS有源天线的信号线同时又作为有源天线的电源线，如果电源处理不好直接影响GPS信号的接收质量导致搜星不稳定，这也给射频天线的阻抗匹配增加了困难。

此外，对于GPS实时时钟电路，GPS数据通过MCU解析写入到RTC的时候需要时间，按照400K的通信速度写入秒、分、时、星期、日、月和年，需要20uS左右的时间，在对时钟系统要求较高的地方，20uS也是不容忽视的。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中需要考虑射频天线的阻抗匹配的问题，提出一种GPS实时时钟电路及包括所述时钟电路的校时系统。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

GPS实时时钟电路，包括PCB板以及设置在所述PCB板上的阻抗匹配电路、GPS芯片、微控制单元、时钟芯片、天线电源和滤波电路，所述阻抗匹配电路、所述GPS芯片、所述微控制单元和所述时钟芯片依次连接，所述天线电源与所述滤波电路的一端连接，所述滤波电路的另一端与所述阻抗匹配电路连接形成第一连接点；所述阻抗匹配电路的阻抗匹配包括所述天线电源和所述滤波电路与所述GPS芯片的阻抗匹配、所述GPS芯片与GPS天线的阻抗匹配；还包括第一屏蔽线，所述第一屏蔽线具有传输射频信号所需的特性阻抗,所述第一屏蔽线的一端与所述第一连接点连接，所述第一屏蔽线的另一端引出所述GPS实时时钟电路的外部用于与GPS天线连接。

在一些优选的实施方式中，所述GPS芯片还与所述时钟芯片连接以向所述时钟芯片发送1PPS信号；所述时钟芯片包括毫秒计数器和秒计数器，所述毫秒计数器用于向所述秒计数器发送秒信号，所述时钟芯片用于在检测到GPS的1PPS信号的下降沿时将所述毫秒计数器清零；所述微控制单元用于从GPS数据中提取GPS时间信息以及在检测到GPS的1PPS信号的下降沿时将时间信息写入到所述时钟芯片以实现校时。

在一些优选的实施方式中，所述第一屏蔽线为同轴电缆，所述同轴电缆从内至外依次包括中心铜线、绝缘体、网状导电层和电线外皮。