本帖最后由 criterion 于 2019-9-12 17:21 编辑
4 y" e& ]# _* \0 O, Y
/ G* D0 p+ A% \: [) | J你得从 % A4 [2 l9 M9 r& L6 B
Noise Figure, Gain, IIP3
" u8 P& ~, y$ ]) l- d
这三者来做全盘考虑 - C8 `! U- W& A- @8 k
$ \2 b) W* e6 y: o" A% r
9 r4 D; z' e$ ?6 V8 P9 k( j
首先是NoiseFigure ' j8 q1 z3 ~0 O1 v' Z
* B) ^) g* z+ A9 H$ l
0 \& p6 y: K2 C
可以看到 F1主宰了整体的Noise Figure
' j( K0 T" q! K* ~0 @% M4 [! b 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 ( S, ~: C* x5 e* d) X% Q" V
0 |$ ]: S1 {$ ~* B8 u+ r6 F3 m
同理 LNA的Noise Figure 当然是越小越好 因此以下图为例
+ @& j: `9 V3 G% s& l
% @% E, G( w# W. o) x, P A7 F- M
4 e; u2 {8 c; ~, t- `5 m1 z
3 n2 h4 H, i1 @6 P/ G8 k
整体Noise Figure = 1.3 dB + 0.9 dB =2.2 dB
. P1 h; p4 X6 {, F+ b8 {& S. E
! Y- w' Y5 Q5 e) ]! l2 u" k
v3 l4 ]% ^8 v" F' \ {' N* z- q
. d3 z! l! f. a3 {
; t/ @& v' u# c b$ o& ?
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 : n& W' v% y E- R4 X9 {+ L
" v5 f5 r: d; n1 {: J, m
% k! l" n7 l4 t( P$ r, e 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。 5 D# n$ b7 T& n1 z5 w3 g
) M! ~$ n. S( z7 e/ N& d
/ O$ Y9 O b; l, a' c* S
* {' Z2 T- q; k
/ B( m2 t, A" b8 x$ t2 `- z3 j
以上两种机制 其InterModulation都是透过LNA的非线性产生 而公式如下: ' P4 M; c k- \$ n8 h, x
% c: U% H6 s" q2 N( @1 Z0 d) m
4 P5 W8 A- i8 V5 h; M
3 g$ X6 u1 C! n0 ^5 l+ f! I% U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 c: m# ~, W: V. s6 R: \" D
+ x. p0 W; @5 J) x% S. i& t1 @ n
$ G' o2 H' O- a8 y; w3 p0 u
4 {+ u) [- x' T; Q; C( K) K
' c$ P" M; ^3 t 最后是Gain 4 n/ L' i& |/ P
% E, f; ]7 l! E7 H0 Q8 B
' W4 ]/ P5 R8 M
4 V8 g7 J3 E7 `7 A
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 ~. y6 ]( I5 x6 |7 J/ j
5 B& s E. G0 [( z
Really? & n/ _) k+ G, `, v8 @
- P* U5 k9 h* w% q2 t
- J, ] O0 H& J" N
我们以这架构 直接画图 - k. E/ X- y; |( o
6 \$ V3 i# s; ^0 V' R& G+ a2 e. L. A( [5 m n
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
3 Q+ E2 Y. U0 N6 a
0 U: ?! V3 W' n' N2 \7 O+ l3 k
此外 一般而言 Gain越大 其线性度就越差 % m/ S" d) L7 k, Y. d/ F" i, \
6 K, L3 k) H7 w5 M0 j6 M4 }$ S
& M" b1 m& q3 j: W/ g9 F; X {1 } Q: c) e9 E
; B( `# L. S/ ^8 { t
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 4 W p$ u3 h$ n
0 K" o# b6 l/ Z; O
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: 2 Z/ a' S$ { e1 g0 D
: L3 I$ |$ h/ [9 @, N
9 k! ^% v( u- A
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发表于 2019-2-25 14:50
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