本帖最后由 criterion 于 2019-9-12 17:21 编辑 ! o" | @+ c: e7 ~9 u1 m- M+ l
6 [6 q( c4 P& x1 S你得从
. @' S1 W( }# L. j( k; Z- l
Noise Figure, Gain, IIP3
: h6 j# J) o1 C' i% \
这三者来做全盘考虑
* d3 y f2 `% t; S7 H
& ?; i: _1 Q9 D$ J6 J1 r% f
( v1 `1 \. W' y- J9 l8 y
首先是NoiseFigure 2 n+ L6 o k/ m
9 c5 i* K+ S) ]. v
2 s! l& ?& O. x
可以看到 F1主宰了整体的Noise Figure
# x5 L' ]! V0 v* n& i 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
" z0 m1 Y W( } `* U! Y
/ t* @) n1 \# O2 E9 _
同理 LNA的Noise Figure 当然是越小越好 因此以下图为例 . S# B+ @, L8 `! \: U! Z
, C7 E. r } Y# `& U" V$ N
& f m1 D; i7 _+ b
! f/ D2 v3 u% m0 g
整体Noise Figure = 1.3 dB + 0.9 dB =2.2 dB
4 Z! G/ s! k1 K7 b' j! [5 g1 r
* Q; w0 |! f( ?8 Q( r7 Q G! U5 u
( w5 d; { K3 ?. A0 \9 W- w3 _
, w* j$ i5 I4 g$ F% {6 b, a
* {$ M: f% t; K0 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
: a* ]* H2 v9 y9 e% v" r( P
8 R, _4 I# r: t" I! N
2 X% d$ I9 a' 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。 & U/ b& {+ [# Q- @; E
8 T, k; E4 O, W. [& d+ e4 i
8 F6 Z0 E, {* h# P; k
: ~8 D* j) d0 _( h
, s1 h7 ^. c7 U9 q/ y8 i
以上两种机制 其InterModulation都是透过LNA的非线性产生 而公式如下: - f- P G6 j- P8 _( j% Q
) ]) \* c8 p4 _0 B* {
6 t! E+ `) J* ^& ?; x a4 V
+ o1 r0 |0 O9 I8 X7 m( L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 + T9 I% G5 E" I+ M* J9 V
6 X/ ]# x+ X8 ~ U
+ I, H4 i9 D, ^- Y; k( y
+ G: G/ W' I `0 \% V
; E0 u% \8 m( F/ I1 X 最后是Gain
9 V8 Q. r( Q: B/ l: N
' `& s* o2 k6 I) E2 x; G
0 q- y5 q* s$ M- V0 v
) k0 y7 ?4 C8 |( N- U' m9 q5 |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
8 P( f* L+ ?; D1 \# h/ z7 v
& ]4 q% j. d$ Q/ u# r9 Y U6 _
Really?
0 z4 C) n/ O$ p& D$ g/ \' [" N+ L
# _8 u0 S# c" U0 j9 `
- J8 K) ?- s$ i9 Z P8 V
我们以这架构 直接画图 . g, Q* U! z' M1 {) N
1 K" a, P& H% z9 a0 B6 u# h9 {
& F* g1 g6 E/ V+ S 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
8 b6 z0 {' ?/ m7 H. @+ r+ O
1 G5 m8 L# g) A6 f
此外 一般而言 Gain越大 其线性度就越差
' A9 e a6 y7 ]
2 d: l+ W9 O* k3 m, d4 l' T* Z
" s1 t) t! N* e
7 j* c3 @; }9 s) t; H
; ]9 c/ T @- ~' j2 Q7 D2 s
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 & I2 z3 H, k8 W2 A. |
/ _5 {4 `" K! V- @& q
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:
0 S* l& O' q- W3 J
, t; Q6 r6 Y; y/ x1 \, }# z6 P
1 w8 I3 E7 X) L- E% c3 N9 ]
| 
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