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适用于全双工蜂窝手机的GPS LNA

IT圈 admin 19浏览 0评论

2024年10月25日发(作者:释语芹)

维普资讯

■ 

● 

放 大 器 薯 √ lll 一l 。 _ 。

Avago Technologies(安华高科技)无线半导体产品分部应用工程师lan Piper 

适用于全双工蜂窝手机的GPS LNA 

GPS LNA for cell phone 

在射频前端设计中整合GPS功能 对于内置了GPS接收器的新型 情况下,手机在执行GPS测量时必须 

’ 是当今蜂窝手机的最新发展趋势。这 CDMA手机可以使用辅助GPS技术(A- 中断链路,这是因为同时只能处理一 

在很大程度上是由于FCC对美国市场 GPS)实现定位。手机通过内建的GPS 条基带I/Q通道。而对于CDMA2000的 

上E911业务的要求而推动的。当然交 接收器进行位置测量并提供这些信息 标准,可以使用可选的分集结构。如图 

互定位和导航是推动手机实现GPS定 给网络,因此网络可以提供基于GPS 2所示,由于使用了两台接收器,因此 

位功能的另一个因素。FCC的规定要 卫星的位置信息。有一个问题是CDMA 手机不会中断链路,可以进行并发 

求网络运营商提供的定位精度在5O一 手机以全双工模式工作,因此带外发 GPS测量。 

150米范围内。老式手机定位功能是往 射机的的大功率发射信号和噪声可能 如前所述,这种方法的问题在于, 

往是采用某一种基于{基站)网络的定 会阻塞GPS信号。处理这个问题的方 反向链路发送的信号可能会阻塞GPS 

位技术,如观察时间差测量(OTD)或前 法之一,是在进行GPS测量时关闭发LNA。最坏的情况是手机在PCS频段 

向链路三角测量(FLT)。在这两种情况 射器。比较先进的CDMA手机可以在 (1850-1990 MHz)中工作。并发测试 

下,手机都会采用来自三个基站的三 连续或并发保持语音或数据链路的同 GPS信号的手机,其链路预算必须考 

个测量结果,这要求系统本身固件支 时接收GPS。图1说明了非并发操作中 虑强大的发射信号干扰而导致的GPS 

持,或许还得使用另外软件配合。 使用的具有GPS功能的手机。在这种 接收灵敏度下降。必须结合使用双工 

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图1对非并发GPS操作使用两部天线的前端CDMA手机 图2对同步GPS操作使用两部天线(分集)的前端 

CDMA手机 

l 4_ I高性能模拟IC专刊・2006.11 

维普资讯

维普资讯

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型基于Curtice的研究结果[1】。尽管这 它们作为串联反馈,其电感明显影响 

个模型密切预测DC和小信号参数(包 

着带内和带外增益、稳定性、输入和输 

括噪声),但它不能正确预测较高偏置 出回波损耗。R2提供了宽带稳定性。 

3 :4 5 kQ 

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4 ! 二 

R5 —Voo-

Vd,

:15_5 kQ 

值时的截止点。为正确建立高偏置时 

超高线性度的E—pHEMT晶体管模型, 

陷波滤波器用来降低PCS频段中 

的增益。我们使用迭代流程考察了多 

56n 

i如+bb 

需要采用更好的模型。可以从Avago 

个拓扑。流程的基础是在PCS频段中 

注意,由于使用表2中所示的首选 

Technologies(安华高科技)网站中下 

间使用谐振电路,降低增益。在输入和 

器件值,因此计算得出的值与实际值 

载现有模型。表1概括了非线性分析结 输出上尝试了串联和并联匹配,以同 

之间有所不同。 

果。在低偏置值时,非线性模拟结果与 时满足噪声系数和lIP3目标。我们发 

测得数据比较吻合。 

图4所示的演示电路板主要是为L 

现,把谐振电路放在输出上降低了 

频段和S频段中的应用开发的。该电路 

lIP3。输入上的谐振电路改善了lIP3, 

板是厚为0.031英寸的FR4,介电常数 

为4-2。输入端的并联LC网络连接到 

源极地。源极传输线使用铜箔,以使电 

= 二 

2[3√LC 

最终的ATF一55143放大器设计 

放大器对噪声匹配使用高通阻抗 但提高了放大器噪声系数。 

匹配网络。高通网络由串联电容C1和 

并联电感器L1组成。电路损耗将与噪 

声系数直接相关,因此L1的Q值极为 

重要。Toko LL1005一FH2N2或类似元 

感达到最小。此外,必须使用铜箔或零 

欧姆电阻器,以弥补R1和R4之间的 

无源偏置 

输入,输出射频匹配后,那么下一 

缺12。 

件适合用于此。Toko LL1005一FH2N2 

步是对设备进行直流偏置。图3是无源 在每个源端子和电镀通孔之间精 

确建立微带线路尺寸模型,及在微带 

 

是一种小型多层芯片电感器,在800 

偏置实例。

MHz时Q额定值为29。C1同时也作为 

隔直电容,同样L1为PHEMT的Gate 

其中去掉了R2: 

lds是漏电流 

和信号接地层面之间精确建立电镀通 

孔尺寸模型,使得设计人员可以使用 

提供直流偏置,它们都发挥着双重作 

用。C2为L1提供良好的旁路地功能。 

流 

l。。是流经R3/R4分压器网络的电 

ADS确定一定设计最优的源电感量。 

由于源电感一般在高频时会使FET再 

例如,选择l。。至少是最大预计选 

生 在低频时会使FET衰减,因此从 

100 MHz到18 GHz的K值曲线图中 

将揭示电路中使用的最优数量。图5是 

直到6.0 GHz时测得的稳定系数图。 

放大器在2-7V的V 电源电压上 

测试,提供了Vd。=2.0 V@ld=10 mA 

的偏置点。把测得的性能与仿真的性 

这一网络在低噪声系数、输入回波损 

耗和增益之间存在着折中选择。电容 通门极泄漏电流的10倍: 

器C2和C5提供了带内稳定性,电阻 

器R1和R5则提高了低频稳定性。输 

l明=0.1 mA, 

VDD=2.7V, 

Vd2V, 

出上的高通网络由串联电容器C4和并 

联电感器L2组成。同样L2也为pHEMT 

提供直流偏置。电感LL1和LL2实际上 

I =10mA, 

V=0.45 V 

是每个源极上接地的非常短的传输线。 

表3测量结果 

频率 

增益,dB 

噪声系数,dB 

1.575 GHz 

16.8 

1.0 

输入回波损耗,dB 

输出回波损耗,dB 

PldB,dBm 

10.1 

18.0 

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图7测得的和模拟的增益随频率 

变化情况 

图8测得的和模拟的输入回波 

损耗随频率变化情况 

图9测得的和模拟的输出回波 

损耗随频率变化情况 

{ 

振模式控制瓢嗡 I蓠b蓠 

电源所需的所有性能提供了可靠、坚固 鼠 睡 爆率圜数校 

其独特的  { “l 手r 

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用于平板电视机中。该器件结 j 

架构包括一个1、0兆赫(MHz)压 黧: 彳一 .镬繇 合PFc前端在电源设计,减少元 i 

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位功能的另一个因素。FCC的规定要 卫星的位置信息。有一个问题是CDMA 手机不会中断链路,可以进行并发 

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图7测得的和模拟的增益随频率 

变化情况 

图8测得的和模拟的输入回波 

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