本帖最后由 criterion 于 2019-9-12 17:21 编辑
0 F- k, E" q, U4 s0 R! O) a$ U, A' J+ z
你得从 9 z9 `6 E# }2 P- \2 U. R
Noise Figure, Gain, IIP3 - C f; |9 `! d/ Q
这三者来做全盘考虑 2 ~: s( l2 U7 d! i
; B# |3 m# Z! |! x8 b8 {" \/ |# L
. J; X; t# d( T& k8 j
首先是NoiseFigure
: s4 j* c0 [/ Q! K# w- o% R6 J
8 M4 W4 |# Z% u% }# B
7 i3 U$ t5 `6 R+ ^ ?! f
可以看到 F1主宰了整体的Noise Figure ( z$ M* ?8 X/ `
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 ; u4 a; T E$ r; Y! ^
0 c# k, b( O% c7 P. Y
同理 LNA的Noise Figure 当然是越小越好 因此以下图为例 . ^! }5 a3 b; O/ x
$ e! U K2 o4 V6 p, r
1 v; K8 R# I8 Y( o1 m) I9 b4 Y' }/ o
5 P* T8 `* ?! { [4 S
整体Noise Figure = 1.3 dB + 0.9 dB =2.2 dB
& s/ O( ?* m( e7 O; a. _4 R
. S0 k0 C3 \( R
" W* r8 ^5 ^' @% Z0 x
9 Z5 x4 {. G# P2 \7 j& {
. u1 Q9 E: r W) l' ?: @
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
) K- l8 |/ A# @* [8 p! V- l
% X- E0 [2 b a) E5 L6 f1 h( c# m1 A
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。 3 A) I1 E, _5 p/ \
* v, T# d$ v: U$ m# M9 b
9 U8 x3 l9 x0 S
8 z8 n+ T- c! C5 ]& Q" z3 U+ `
) A8 ], j/ h7 E, C- T2 u, P8 @
以上两种机制 其InterModulation都是透过LNA的非线性产生 而公式如下:
4 H" Q/ M* h6 l: O1 Q) j
* H3 D& u7 @$ d/ ~
/ N1 }- \7 z7 g5 B3 v' E/ F/ @+ A/ H
6 X3 B; W( g) e4 S' w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
) t) J# b( K/ s1 d$ ^' \
9 \4 ? t8 T6 @- j# c
% ^8 W2 [( f0 U" C1 I: ^/ _4 Z% q
C& u+ d/ x6 V( u* y
, c* Y3 s1 P; N9 d. p" G3 B5 ` 最后是Gain % M& ^0 \# R9 X' t# z, T( e
2 w2 C9 X* W9 V; z
F1 o5 e, k* V: m) L- g q
5 u3 ^: c T1 x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
, V/ e/ g1 l2 h' ~% I8 S, J% a4 i
4 S/ {0 ^1 Y& w0 G; c" i
Really? - `/ T8 P7 K s& {5 z8 V" b$ g: K
: D; f$ Q4 V f1 o& @+ Y+ R) V
# b9 \. R, p7 ^/ G' R4 a9 s
我们以这架构 直接画图 : C$ A- C5 P: K$ n8 e
# H" Y$ z4 J/ w' P- ]6 g- E6 j/ H
; h& v5 N- S" o/ F! m 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
z' L8 V- K7 z2 @7 m
2 A( R0 e" w8 U
此外 一般而言 Gain越大 其线性度就越差 ( {( M( i0 d( I" P/ W
% @5 A' O2 U$ X
. z4 c) R3 g( N3 O6 I$ {- ~# U$ x; H) A9 p
: B) A. e% }9 g) K6 u7 q6 r
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
+ P$ @. | G4 ?; u6 I' S
# d( P' K& ], W
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: 4 d/ ]1 Q, U: G. N
: v- [+ g3 S& h* V9 p7 H+ q
7 s4 U4 ], q7 E+ S3 I7 E {
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发表于 2019-2-25 14:50
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