本帖最后由 criterion 于 2019-9-12 17:21 编辑
8 \: m; V% M" _/ F0 x9 }7 p. `& _ S5 ?$ S
你得从
( J0 h! R% P! U2 Y: P
Noise Figure, Gain, IIP3
) I- ~1 W3 c1 w" }9 w* u3 D
这三者来做全盘考虑
5 M- t1 c2 d# K
! |0 d+ x2 T! d6 J
/ q2 B' ^) G* L/ ~7 J
首先是NoiseFigure
) f9 Q. ?5 E% e+ \# ^
# w8 \2 R. V( F% L1 ?; f
?, D- h# L* ^
可以看到 F1主宰了整体的Noise Figure ' X* ~0 A! l7 C' ]5 M* l
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
+ |$ c( L: y8 B( E y+ I
' G; u1 m% K. t @( n" ]- d7 ~
同理 LNA的Noise Figure 当然是越小越好 因此以下图为例 & e3 ^) n+ E' @3 T0 m
8 Q0 d5 e( J3 ^4 S- @/ Q
# r7 }4 A+ S8 c, E6 n( m. g( ]
9 X6 u# q0 k( y/ d0 K
整体Noise Figure = 1.3 dB + 0.9 dB =2.2 dB
0 ~( k; W% [4 D* ~5 H/ f2 O
0 j# \5 {$ p! _# N2 X
. {. E1 G+ z" j- T6 ~! L0 T0 j
, `. H0 W) |5 S* ]1 e/ V4 q
9 b( Y4 ]* i! s( H
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 5 `% k, W, }* o; V
* m4 y8 W: a' O: t; C. {& t
0 d- ?! c8 a! P2 f: b+ Z- i( @
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。
( k+ A2 u2 S+ v/ T8 \8 W4 I4 u
. h6 H+ i, L4 X% s
. g* ?5 X. B6 z! ~1 n
; _& i, ?% [9 ^( T3 D) D" b
- U9 Q0 [% I! L0 V2 u* v, J- S
以上两种机制 其InterModulation都是透过LNA的非线性产生 而公式如下:
$ c% w$ T; ]% D- b7 z) G
: b, c& k2 l2 l0 P P6 N+ i8 N
2 w0 ]1 [7 L* f# y) o
8 T- ^9 Y& n. |9 U% v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 " _7 D! x2 p/ F0 L, K
# \" a; h' E& l, Y+ L. r& {/ ?
3 R9 I' S( F3 r3 X( [0 \& w7 @+ |
% i" z) q1 e. |, g B+ t+ Q* ~6 X6 Y- D$ F4 m5 v
最后是Gain
9 h, }7 e2 o1 I6 i7 x7 }3 M
7 @3 e p5 a) L: s: W
/ O& z6 h3 K7 [5 s- a3 t1 P
& b; S& A; s6 ]' C5 p
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
( g9 O0 f7 u6 X& @4 i+ g
- V0 P' J3 `0 c; M2 X9 SReally? / Y* H' f" o3 I. q) g
. O0 N1 b' ~3 V+ C
0 A( x6 O1 F) h9 q
我们以这架构 直接画图 7 o+ {* _; l P: m8 `5 ~* Q
1 [: O: Q- z: ?& W
) U& l( X) n `) n$ o1 U+ T1 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 ; Y4 U2 b7 H/ d+ }
% \% z2 T3 J# A8 f# `# y8 y. s
此外 一般而言 Gain越大 其线性度就越差
% Y2 R& t* ~* ~3 P
' {2 i7 D% M, ?+ j
" s6 c% B; H5 R$ Y! s
8 k, S# B8 q+ x# D% o4 m* E3 c0 m
7 y& x- V- D( x3 H8 A 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 ( l' F6 K, X1 v+ U' N
1 G" @( p/ h! K
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:
& z+ j f8 N1 M! q. Y) o
' U3 N7 ]8 H7 a- w
7 K( U# m& h) z% X, j. p% z- Z" Y
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发表于 2019-2-25 14:50
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