本帖最后由 criterion 于 2019-9-12 17:21 编辑
: _& g7 w5 F6 h; d( \) C
) ]5 a) B' K6 A1 |8 G: E$ m/ l, c你得从 * e/ @' z+ x' g0 i- j& {& Y' F
Noise Figure, Gain, IIP3
7 {; G* K# @6 R* S* p' l
这三者来做全盘考虑 9 }+ [7 O# h/ L9 X, Q" P
j% p1 c( S7 U, f6 ?( H* A- x
' M' ?# d3 P1 j O! U5 }
首先是NoiseFigure
3 T! Y" m" {& m E9 q- S
" [" c4 ]6 l- Q$ K: M, u1 \8 r
9 _$ ?0 j% e% \# j
可以看到 F1主宰了整体的Noise Figure ' M# V) O0 G! j% g% A/ I8 E
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 2 T; e4 V4 o0 [5 u4 R% Q' x0 j$ G: |
. S4 }1 \9 A) L `
同理 LNA的Noise Figure 当然是越小越好 因此以下图为例
6 f$ Q5 ]5 U5 L; P. b+ W
9 U! t% f! ^, v4 _+ H
. q: r/ C5 Q, ]% Z# @3 L
0 }9 P6 Z; m3 \, f, J3 o
整体Noise Figure = 1.3 dB + 0.9 dB =2.2 dB
! A" [" P3 V2 S* m8 G
) R& P& I9 ^2 m |0 g$ ~* I% V
+ J+ y |* w; L% ^2 n; ^! S& y
& q+ }5 Q6 W/ @
3 b+ ~: ]1 r" Z7 k3 q9 g
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 J; B) B! S e& u( J
2 ?! Z' W u, a* {
, P- w! m# ? Q/ q3 L w 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。
: M c- a. }7 x1 m' J
" c2 V; u" k! }! {) U0 J7 P2 Z
& \. s5 Y, ^* I
6 i0 o8 Y' \; k/ ?
5 O( F* g) r$ P' x P
以上两种机制 其InterModulation都是透过LNA的非线性产生 而公式如下:
. m' o5 [2 d+ P$ I) w3 d
8 Z" w9 h/ W' v3 x: y
& j7 m2 M/ `$ s" q" G
6 g% Z9 A" a5 e- n2 O3 ]$ N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 . T2 i( @' U: i0 k. p: Z" |
3 V ^* {2 i! ]" V( A3 m
o! C9 A+ O7 i
! @" C& |3 ]5 ^; @' O( \' z, F! i! y7 D4 K) Z
最后是Gain 8 |( z5 M- V' N% h. [9 V: q
( N. D1 g+ w8 z3 q$ `# @
2 F9 r+ E: H- f% i2 B
% Q0 R/ ?. ]# B; C
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 5 s! o2 V- h ^3 w V( _( d8 f) y
/ F2 K4 k' j; C5 P0 Y" K1 _: N6 ~
Really? 7 R- o: W% A' z6 w. }( t
9 I* c; @, o o2 g: x
0 j2 n9 M. f/ i7 v
我们以这架构 直接画图
2 x+ e$ |2 ?/ z R1 B6 m
4 w+ h& u& E: D \. h, l& j* `. [4 d- k) q: Q2 n$ z, 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
- Y) m& s& A+ L- N
% m7 v5 E9 _' q* _$ g
此外 一般而言 Gain越大 其线性度就越差 7 ^5 \: }! Q: ^
* K* z9 P7 D2 | m& F
, S6 T9 _6 ?( N; x3 A
! t0 z6 q* {5 [
7 t' c# x- C" [+ V! ?' _" |
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 * n+ c$ D T; E4 ?2 N$ e! t6 K
8 J+ ?, V: V( p- H" r9 c, Y; u$ 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: 7 j& j9 R+ E3 j8 g
- b" O1 y' e# P0 I- H7 K5 l
9 ]) y% w% s+ k8 E: M( T6 R. W
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