GPS電路結(jié)構(gòu)實例

電路結(jié)構(gòu)實例

GPS因為信號太弱，Noise一定要控制好，LNA(Low Noise Amplifier低噪放)匹配是重點

LNA實例

Figure1： Bias for LNA

Figure2-1： Original EVB

Figure2-2： Original EVB

Figure3: Optimized

如RF2815的Notes：

L2為輸入匹配

L3&C2為輸出匹配。

遇到過一個問題，某個項目L3用LQW的電感后CNo數(shù)據(jù)沒有，改為同值的LQG電感后CNo正常。

因為這個器件是屬于輸入匹配的原件，而 LNA在輸入匹配的時候最重要的考慮點是NF最小 ，此處可能是LQG和基板寄生參數(shù)作用后的結(jié)果比LQW與基板寄生產(chǎn)生結(jié)合后的效果好。

C1&C3為去耦電容，電源的去耦電容比較大，此處為0.1uF。

在調(diào)試的時候?qū)?strong>LNA的優(yōu)化重點放在輸入和輸出匹配這兩處，但是不建議更改匹配，通常LNA廠商提供的數(shù)據(jù)是根據(jù)芯片NF最小匹配最佳后的值，如需要可以和相關(guān) ** FAE** 一起協(xié)助調(diào)試。 Layout是重重之重。

從電路結(jié)構(gòu)來看影響其性能的主要器件有SAW和LNA,所以GPS功能在接收不到信號時，先檢查LNA的SD引腳是否是高電平。若是，則分別加熱SAW和LNA后再看其性能，確認(rèn)是SAW還是LNA虛焊，使用QXDM、SnapperHS、QPST檢查其性能。如果在SnapperHS中看到CNo的數(shù)據(jù)一直呈灰色狀態(tài)的話重點檢查DBB是否虛焊。因為CNo為灰色狀態(tài)的話表明了信號強度是已經(jīng)具備了，但是DBB沒有解碼出有用信號。

這里需要注意的是RF2815將12Ω的電阻去掉了，這個電阻的作用是防止LNA自激的，在LNA設(shè)計時候需要使用小電阻來改善穩(wěn)定性。與RFMD的FAE溝通后確認(rèn)可以去掉該電阻。關(guān)于LNA的設(shè)計要點和參數(shù)參考《ADS2008射頻電路設(shè)計與仿真實例》&《高頻電路設(shè)計與制作》。

通常因為布局和相關(guān)技術(shù)參數(shù)的綜合考慮下，有時候GPS的走線比較長，這個時候建議用兩級SAW即LNA前后各加一級，當(dāng)然從目前接觸到的項目來看一個SAW效果也可以，兩級SAW只是一種備選的方案。

為什么要這樣做呢？如下示例：

1.減少Spur，Spur的中文意思是“刺”，引申為高頻干擾，通常指輻射的干擾。

2.第二的方面的考慮基于改善整個鏈路的輸入VSWR。

改善VSWR的效果方面舉個例子：

已知RF下變頻輸入VSWR=4.0，需要多少dB的loss pads才能將VSWR降低至2.0？

VSWR=4.0

根據(jù)

Γ= | ** VSWR** | ** -1/** | ** VSWR**** |**** +1**

**Γ=4-1/4+1=3/5=0.6**

RF要求Γ=1/3****即 0.33333 ，

很顯然Γ=0.6是很差了

S11ˊ(dB)=-20log(0.6)

=-4.44dB****意思如下圖

要求為S11=-9.54

所以需優(yōu)化VSWR如下：

Necessary Isolation(dB)=

S11- ** S11ˊ(dB)** =9.54-4.44=5.1

基于此，我們就可以再Mixer前加loss pads來增加IL，從而獲得更小的VSWR,即以Power loss來換取Lower VSWR

IL(dB) of loss pads=

Isolation(dB)/2=5.1/ 2 =2.55dB.

因為信號兩次經(jīng)過 loss pads ，所以需除以****2.

同理，加入SAW以后的GPS電路除了濾波也會有VSWR的改善。

CNo&SNR

SNR is measured as the signal strength observed by the GPS receiver andwill vary with the GPS receiver integration time, which is dynamic based onOperating mode and signal conditions

C/No is a signal-to-noise ratio referenced to a 1-Hz BW at the GPS receiver matched filter output and implementation-independent, i.e.,is suitable for comparison with other GPS receiver designs.

諧波干擾

80-VB073-12 Rev. A SMPS Spurs in GPS Band Application Note

一開始的介紹就是：

The1641 and 1642 harmonics of the SMPS frequency (960 KHz) appear in the GPS band at -60 KHz and 900 KHz,offset from 1575.42 MHz, respectively.

The issue may affect all platforms with SMPS if proper attention is not paid to thelayout.

Even if the spurs are not observed in the conducted GPS testing, spurs may appear inradiated testing.

從里面可以看到960KHz的1641&1642次諧波會干擾GPS。

所以，一旦有De-sense的情況出現(xiàn)，建議還是考慮能考慮到的諧波分量，只要倍數(shù)關(guān)系落在技術(shù)要求的頻段，都可以考慮。

** 不要局限于較低次的諧波。學(xué)信號與系統(tǒng)的時候，里面講的諧波一般都沒這么高。**

實際情況中如19.2M的43次諧波就在800~900M，這個頻段有問題的話可以向19.2的TCXO考慮其諧波影響，有些案例就是該諧波影響了CDMA BC0的靈敏度。