本帖最后由 criterion 于 2019-9-12 17:21 编辑
; ? C ]$ a3 D5 n2 s+ j
' V- g* Y" t# M8 y/ ]2 o你得从 5 v9 r6 h9 z9 d
Noise Figure, Gain, IIP3
4 J6 L- P: L# c) o' j7 t& G
这三者来做全盘考虑 * U% J$ ^0 f" N# m$ u5 @0 G0 k% G1 |9 d
7 j! {) S( c5 V! C# K# J9 |
7 X, L& c+ N' ?+ O
首先是NoiseFigure
. Y) \ m, G9 Z
- S/ o1 x, P0 A2 x/ x
' }6 S! _# T/ w3 s
可以看到 F1主宰了整体的Noise Figure
; z/ M' X% R1 ], g# l3 } 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 : r) k$ {/ l, e0 `9 }
# k) a" ]( e+ R9 i% y
同理 LNA的Noise Figure 当然是越小越好 因此以下图为例
7 s! R( k2 W$ p# D) `" X
- i3 `4 U0 b1 _* P1 P
& T) @% x) a, k4 X
" g/ `9 z" n, [' {( J/ Y, ^3 W) |1 `2 ?
整体Noise Figure = 1.3 dB + 0.9 dB =2.2 dB
U1 T, w* i" t& h
* t1 I4 J$ A+ C( g0 |
7 d- E: j0 h& A' n8 ~
% d$ f* K! O' C$ Z" w3 h/ w/ c
$ }* c* V3 w( A. V$ L: P& I) h* x
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
3 X) e4 f; }0 @8 A. f! [( v
8 Q0 b( t8 D* n! b) m0 Y/ m# e) I9 C0 H; d) V- 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。
: R, @- s1 O1 i+ v4 Z
4 G8 D: y8 x) L6 R
/ I* e" X+ B- @$ f8 a5 z- v7 C
, ]3 \: ]0 a6 J) ^7 {- W' F& z
- [' Y& l) X/ r- e
以上两种机制 其InterModulation都是透过LNA的非线性产生 而公式如下: 9 z- B- d" F S% R) `) J
, E0 ^5 q, T$ R' M* l- ?$ i' a
' B. h# e# L3 b2 m( ^& W
! s/ X2 b' g6 j0 a' | g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
1 b4 S- z+ D1 ~! L/ _* I' j$ k! p
) X2 e" D. e0 ^# w3 M/ g/ Q- Y
5 g' }" T$ C* ~4 g3 }6 o0 C1 @% A3 }4 r5 B
最后是Gain 8 P+ G B3 h& h6 @9 p) v7 a) W- {) S* a; `
4 L& p/ S/ C4 `3 _, c$ m
- B7 F+ y& z3 g* I
9 a) c# }$ z; W8 q* k. }# ^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
6 t% b. ?) E" H
; c) O+ j2 [8 W d1 _$ [
Really?
) z! v- m& z, @
8 P, |4 Y. k5 @
2 A" K3 {# I* A3 i
我们以这架构 直接画图 $ W& _% Q1 _6 j+ |) J4 F
3 ]8 g4 a/ Y, q ^; B" A1 i
. }4 p0 H5 D) V( Q' y0 j0 w
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 P3 l" t& t8 t9 N" V- m* O/ A
+ {7 k* o. u- X0 E1 x, x& X
此外 一般而言 Gain越大 其线性度就越差 ( B! p. k5 u& y5 @
" S2 H6 X8 \9 O. ^
5 t5 J1 x7 w% j, H3 P( Y$ p$ [) K2 g% J. m- d7 x; _# V7 O
. D& ?& V1 X4 l; Y4 G3 L 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
5 g5 A: s/ O4 `& m6 t: z
- v' Y. O7 i# q8 q5 n6 f8 g
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 {# d, m5 b. f$ S
2 ^9 u8 r3 a, ~3 ^' E; g h4 C5 _
/ o0 A6 t9 p& Y1 \
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发表于 2019-2-25 14:50
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发表于 2019-2-25 16:04
