GPS LNA Gain值

rfgongchengshi · 发表于 2011-12-28 08:27:21

各位大侠,小弟想请教一下

1. GPS LNA的增益值是怎么定的?
(理想情况下,NF越小,Gain越大就越好?)

2. LNA的增益在灵敏度公式: KTB+NF+Eb/No-Gp 上有什么贡献?

望解答..

criterion · 发表于 2013-12-24 10:19:30

rfgongchengshi 发表于 2012-1-20 13:50
谢谢fengmo44的回答..
再想问一下,

灵敏度的公式如下 :

NF就是Noise Figure  整体Rx接收电路的NF公式如下 :

G1就是LNA的Gain 由上式你可看出两点

1. LNA前端的Mismatch/Insertion Loss  对于NF影响最大

2. LNA的Gain越大 NF越低灵敏度越好

这两点大家都知道就不多说了

接下来讲饱和对灵敏度的影响

以手机而言，因为里面会有许多射频功能，彼此间可能会有所干扰，如下图:

尤其是WCDMA，会有所谓Tx Leakage的问题，

再加上以手机而言，GPS与WCDMA都是用同一个接收机，例如高通的WTR1625L，
所以若接收讯号太过靠近，
很有可能WCDMA的Tx Leakage会先流到WCDMA的接收路径，再耦合到GPS的LNA输入端，
其Tx Leakage在LNA输入端，最大可到-24 dBm，远比GPS接收的-150 dBm来的大，会让LNA饱和，

当输入讯号在LNA的线性区时，其Gain为一定值，
但当输入讯号过大时，会使LNA饱和，导致Gain下降，NF跟Noise Floor上升  灵敏度自然变差

因此一般而言，会先在LNA输入端，放上一颗SAW Filter，来抑制Tx Leakage，避免GPS LNA饱和，
而因为LNA输入端的Loss对于Noise Figure影响最大，因此该SAW Filter的重点是Insertion Loss要小。

然而除了Tx Leakage之外，手机中仍有许多带外噪声会干扰GPS，
例如GSM与Bluetooth产生的IMD(Inter Modulation)，或是PCS与WLAN产生的IMD，如下图 :

因为GPS不如GSM或WCDMA，有严格的Blocking测试，故原本对于GPS的线性度要求不高，反倒是对于灵敏度要求较高。
但因手机会有Coexistence的问题，如上图的IMD，这表示GPS接收器必须要有更高的抵抗带外噪声能力，
因此不得不重视其线性度的要求。
而接收机的线性度，主要是取决于Mixer的线性度，
因此若提高Mixer线性度，便可提高接收机的线性度，进而加强抵抗带外噪声能力。
但一般而言，GPS的Mixer，其线性度很难做到足以彻底抵抗带外噪声，
因此不得不在Mixer之前，摆放SAW Filter来抑制带外噪声，避免带外噪声被LNA放大后，进而使后端电路饱和
所以LNA后方  要再外挂一颗SAW Filter
因为Mixer线性度  会决定接收机的线性度
所以该SAW Filter对于带外噪声的衰减一定要大绝对不能让带外噪声使Mixer饱和
这样整体接收机的线性度才会好  抵抗带外噪声能力才会高

但更重要的是  Mixer的输入端  亦即LNA的输出端倘若LNA Gain太大
其输出讯号过强  一样会使Mixer饱和  Noise Floor上升  灵敏度还是变差

所以结论就是射频前端的输入讯号过强的话会使后端电路饱和
Noise Floor上升  灵敏度变差
过强的带外噪声可以靠SAW来抵挡
但过强的带内讯号  SAW挡不住
因此LNA的Gain不宜过大
况且Gain小不见得灵敏度较差

由上图可知  AVAGO的Gain最大但Noise Figure却也是最大

这牵扯到LNA本身的设计

lbrlbr · 发表于 2012-1-3 12:03:28

1、LNA增益不是越大越好，在你的系统里面，增益够用就好。
2、Nosie Figure越小越好。
3、LNA gain是和NF呈正向关系的，LNA Gain越大，NF越高。

rfgongchengshi · 发表于 2011-12-30 11:18:25

谢谢楼上..
我的理解:增益压缩点是指当输入功率超过一定值是增益开始变低.

感觉这个都跟线性度有关系.
比如input增益压缩点大,说明线性度好..

那LNA本身的增益值是怎么考虑的呢,
理想情况下,除了NF之外还有其他制约因素吗?

另外, LNA的增益在灵敏度公式: KTB+NF+Eb/No-Gp 上有什么贡献呢?

shanshiyu · 发表于 2011-12-29 17:27:51

增益大下取决于 1)本级增益压缩点,三阶互调点等(线性度) 2)次级最大输入功率,增益压缩点,三阶互调点等

rfgongchengshi · 发表于 2011-12-28 16:53:04

自己顶.

望解答..[em02]

fengmo44 · 发表于 2012-1-9 15:52:57

这就需要综合考虑了，首先LNA增益越大，那么你的系统NF就越小，所以肯定大点比较好，毕竟像芯片内部的放大器NF都得在3,4左右，但是经LNA后信号太大，会导致后级的有源电路饱和，所以要知道后级链路的参数才能确定。

rfgongchengshi · 发表于 2012-1-5 18:22:23

<LNA增益不是越大越好，在你的系统里面，增益够用就好。>

这个增益够用就好 , 怎么确定增益够不够用呢?

rfgongchengshi · 发表于 2012-1-20 13:50:03

谢谢fengmo44的回答..
再想问一下,

<LNA增益越大, 系统的NF越小>
这个怎么理解? 我的理解是只要有LNA, 系统的NF就应该增加吧? 因为NF只能是大于0.
之前在关于灵敏度讨论的帖子中,我也不太明白LNA在整个接受灵敏度上的作用..
Sens=KTB+NF+Eb/No-Gp

yubanrobin · 发表于 2013-12-26 13:43:02

楼上分析的很到位，的确，增益并非越大越好的，重要的是要选择适合自己的产品
提供LNA(Infineon)
BGA725L6 Gain:20dB NF:0.65
BGA824N6 Gain:18dB NF:0.55
BGA524N6 Gain:15dB NF:0.55
这三款完全pin to pin
另外还有其他种类和参数的，欢迎咨询索样~~~
联系人：王生（Infineon 代理商） QQ:276954928 TEL:13510312005

darkness · 发表于 2014-2-13 16:02:12

criterion 发表于 2013-12-24 10:19
灵敏度的公式如下 :

九楼同学，请问您的这些资料文档可否分享一下呢？
非常感谢。

Figger98 · 发表于 2014-7-25 22:41:08

不知道怎么学，很难的一件事情

wangshilei · 发表于 2015-1-12 12:43:37

了解了一部分

z666666d · 发表于 2015-1-30 12:17:29

非常好的讨论贴，收藏了。

xiayuqun2013 · 发表于 2015-3-9 10:27:48

非常好的讨论贴，收藏了。

Frank_Miao · 发表于 2015-10-22 19:23:57

感谢分享经验，受益良多

CharlesShi · 发表于 2015-10-28 15:02:16

Mark Mark Mark

惰性气体 · 发表于 2015-11-25 09:46:50

非常好的讨论贴，收藏了。

hxb_RD · 发表于 2015-12-1 23:32:33

重要事情说三遍：收藏收藏收藏

dumber · 发表于 2015-12-3 17:42:14

你好，我现在碰到一个很奇怪的现象：我们现在用的是ANT→DUPLEX→SAW→LNA的方式，在SAW的输出PORT加-130dbm信号，CNR为41;在SAW的输入PORT加-130dbm信号，CNR只有38。想请教一下这个是SAW的问题，还是SAW和LNA之间匹配（T型）的问题。如果是匹配的问题，我换了许多组值最好的效果也就是38，如果是SAW的问题应该如何确认是SAW的问题。
谢谢，希望大神百忙之中给予帮忙

		自动登录	找回密码
密码			注册

[讨论] GPS LNA Gain值

本帖子中包含更多资源