本帖最后由 criterion 于 2019-9-12 17:21 编辑 & J2 p6 O% |+ Q3 a4 @0 n. ~+ Y5 |+ f
" w O& g% A7 Y4 Q& z) w! u
你得从
. W# \, r1 C2 S H, B
Noise Figure, Gain, IIP3
* |% J( {" k# W$ L1 @' t
这三者来做全盘考虑
& y1 Q0 ?" w/ s8 e3 a( ]8 A
. y( |' k$ L6 s" W# T
. c% i5 y6 n1 N& O2 ~4 n8 z
首先是NoiseFigure
5 a) l/ q" l* f" [
, @/ r& P! G( b6 [9 I9 o; {) X) t3 K
' x. ?* D$ C+ q- o& P2 |- V
可以看到 F1主宰了整体的Noise Figure
! E' v& e3 D" ]& _5 l4 g4 d3 ` 换言之 整体的Noise Figure 几乎就等于LNA输入端Loss 加上LNA本身Noise Figure 所以LNA一定是靠天线摆放 道理在此 因为这样LNA输入端路径才短 Loss才小 这边只要Loss多增加1 dB 你GPS的CN值 就是会硬生生下降1 dB , ~7 F% E. @9 w5 Y' G
* R5 M; D# v5 T5 b1 h0 H
同理 LNA的Noise Figure 当然是越小越好 因此以下图为例 - o# K1 t' p2 z+ {, S& {
6 h! M0 {+ ^& z7 f9 Q" F8 `
, U$ W5 c# b1 F" O* o( h
6 t7 C% ~- |$ Z) o
整体Noise Figure = 1.3 dB + 0.9 dB =2.2 dB
" Z( o$ e0 X3 ?% [4 X
; b! ?8 g1 P$ T5 x& z' d+ l
[. _- [ J8 _7 P/ j
s: b S9 \; h$ y2 t5 m* G9 s
8 q, e/ u9 x9 G4 M6 [
再来是线性度 有可能LTE B3的2阶谐波，会跟外来的LTE B2，产生GPS频段的Intermodulation(2 X 1712.5 MHz – 1850 MHz =1575 MHz )， 而该Intermodulation幅射到GPS天线， 形成InbandNoise，SAW Filter滤不掉，使得Noise Floor升高，CNR下降 & @. d! f7 c/ d
& i' g8 p: E3 _, k6 @9 E/ R7 q. |- _$ H" @# x
或是LTE B3的2阶谐波，以及外来的LTE B2，都辐射到GPS天线， 透过GPS LNA产生GPS频段的Intermodulation，使得Noise Floor升高，CNR下降。
7 k) R! r5 w; K
. V m2 f, l7 P
. o9 L. i& h; D6 f5 D8 e; b# L7 }" T
. N0 l/ W( ^/ B
$ v- @# L- p5 H8 X
以上两种机制 其InterModulation都是透过LNA的非线性产生 而公式如下: 2 z# F2 A e) r& s2 D# y; o
; b1 q6 ] p) m8 e, J [
) ?3 j8 P/ l1 i8 ~
" o6 V2 J& Y$ n9 a( V; J, A可以看到 如果LNA的IIP3越大 则产生的InterModulation就越小 当然对GPS讯号危害越轻微 所以IIP3 当然是越大越好 ~4 i8 V; T. Q8 w% D G
8 o, Z, A9 D$ H1 b Z. s6 e( q
! T& y% L( L( i% z* m2 s! f7 L1 N% q5 C, {; k# L5 c4 {
0 b7 O$ Q6 N, y4 h2 z/ E* X" {2 ? 最后是Gain . c/ [3 ] I7 N* i% q
. J' d8 F, i9 f+ C- V
+ g7 R4 p6 w! a. r& }2 `
& L1 L% x% u# e
再看一次这公式 Gain在分母 越大就越能稀释F2, F3, F4的影响 所以你会认为 Gain越大越好
4 I; r9 Y# I- P- ]0 t1 o8 w
# O* b) Z1 i! z' ]& lReally? ( {* t( t; d' q6 j) y
* d4 A4 e! v8 J- x9 Z5 L- x
$ E8 Y8 L: u% s8 w. O+ x
我们以这架构 直接画图 / e% W, _; F* {$ x: p- g3 e
$ S- w o" } A6 ~7 V4 n S
* G3 h8 _9 Z; Q
可以看到，在Gain为15 dB之前，确实是Gain越大，整体接收路径的Noise Figure压越低； 但Gain为15 dB之后，即便Gain再怎么加大，整体接收路径的NoiseFigure几乎没啥变化。 所以LNA的Gain，对于体接收路径的Noise Figure的改善，是会有个极限，并不是Gain越大，整体接收路径的Noise Figure就会一直降低 $ B+ H4 U; v1 D' ~; K2 B
* L9 k0 H3 N- L% f0 y' r6 D
此外 一般而言 Gain越大 其线性度就越差 % z7 T6 f2 a1 X+ K6 O; Y6 n' w, K+ K
1 n \5 U# s& G9 ?8 K$ T
; s+ ]3 R8 l- I" ?
% t; d7 N: t1 d/ |' `& T7 b. `, A ?& p$ \! m% I. h0 p
因此 以那个图为例 Gain = 5 dB跟 Gain = 15dB, 你当然选15 dB 因为Noise Figure可以压得比较低 但是 Gain = 15 dB跟 Gain = 25dB, 你还是要选15 dB 因为这两者 Noise Figure几乎一样 但25 dB的线性度肯定较差 3 o, {. j* `$ @, L
J' A, t# J- f8 n/ f
所以Gain的挑选 不是越大越好 也不是越小越好 而是刚刚好最好 因此高通对于GPS LNA的规格 有下述规范: - u3 D1 [9 T( ^- l1 i1 [
, I' T. U! X! d( U9 V1 Y" j" Q
( {+ ~1 q# ]* Z% j1 n) x2 j% h
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发表于 2019-2-25 14:50
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