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如何利用高线性度LNA模块减少GPS设备中的干扰

上网日期: 2008年01月17日 ?? 作者: Chew Ean Tan ?? 我来评论 字号:放大 | 缩小 分享到:sina weibo tencent weibo tencent weibo


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关键字:GPS? LNA? FBAR? HEMT?

在不同隔离电平时测得的GPS信号增益压缩值如图4所示。从测量结果看,为了避免GPS信号受到干扰信号功率的压缩,GPS路径和PCS/蜂窝路径需要有40dB的隔离度。这意味着只要在GPS和PCS/蜂窝路径之间存在40dB的隔离度,滤波器-LNA-滤波器解决方案就可以用这种LNA模块替代。

参考图1和图3,当PCS功放输出+24dBm的功率,GPS和PCS路径之间的隔离度为40dB时,从干扰信号泄漏到GPS接收器芯片组的功率电平的计算公式为:

图1:接收前端的简化框图。
图1:接收前端的简化框图。

图2:“滤波器-LNA-滤波器”模型GPS接收器的噪声计算。
图2:“滤波器-LNA-滤波器”模型GPS接收器的噪声计算。

图3:带外抑制性能的测量设置。
图3:带外抑制性能的测量设置。

GPS芯片组干扰功率电平=PCS前端放大输出功率-GPS和PCS路径之间的隔离度-LNA模块带内抑制=+24dBm-40dB-(54dBc-13dB)=-57dBm

结论和实现

LNA模块有效地阻止了PCS信号泄漏进GPS芯片组。当GPS路径和PCS路径之间的隔离度为40dB时,干扰功率可以低至-57dBm。通过合理的安排和设计,LNA模块解决方案可以替代“滤波器-LNA-滤波器”解决方案,后者噪声系数更高和架构更复杂,而这种单芯片组解决方案则可提供优良的系统噪声系数和高线性度,同时还能提供极佳的带外抑制。另外,该LNA模块能在保持GPS接收器良好性能的同时,向设计师提供简单、紧凑和低制造成本的解决方案。由于网络匹配设计简单,因此设计周期也较短。

为了达到40dB的隔离度,可以使用双天线解决方案。通过双天线解决方案,GPS信号可以具有一个独立于PCS/蜂窝信号的路径或链,从而达到40dB的隔离度。图5给出的是双天线设计的方框图。

图4:不同干扰频带天线隔离度下的GPS增益压缩。
图4:不同干扰频带天线隔离度下的GPS增益压缩。

图5:最新的射频IC增加了足够多的逻辑,因此可认为是SoC。
图5:最新的射频IC增加了足够多的逻辑,因此可认为是SoC。

作者:Chew Ean Tan

   应用工程师

   无线半导体事业部

   安华高科技公司


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