低噪聲放大器在手機(jī)GPS上的應(yīng)用

　　Avago 公司致力于GPS接收前端模塊

　　Avago 結(jié)合行業(yè)領(lǐng)先的CaAs E-pHEMT工藝和FBAR濾波器技術(shù)，提供GPS射頻前端系列模塊，為GPS外加低噪放前端提供了多種選擇，詳見圖1，3，4，5所示，結(jié)構(gòu)有： Filter + LNA + Filter; Filter + LNA; LNA + Filter; 或單純的LNA，在規(guī)劃和設(shè)計(jì)這些產(chǎn)品時(shí)Avago充分考慮了其應(yīng)用環(huán)境，是手機(jī)GPS接收設(shè)計(jì)上的首選。

　　CaAs E-pHEMT低噪放的特點(diǎn)

　　相比其他材料和工藝，CaAs E-pHEMT的優(yōu)勢(shì)主要在于：噪聲系數(shù)低，是低噪放的首選;低工作電壓下線性高，提高接收機(jī)動(dòng)態(tài)范圍，有利于后續(xù)信號(hào)的混頻和解調(diào);增益高乃是放大器的價(jià)值所在。因此，CaAs E-pHEMT正是噪聲系數(shù)，線性和增益三個(gè)低噪放重要指標(biāo)的完美結(jié)合，這是Si材料低噪放很難達(dá)到的。

　　FBAR 濾波器的特點(diǎn)

　　陶瓷濾波能承受較大的功率，溫度特性好，但器體積大，Q值不如FBAR的好;

　　SAW濾波器承受功率小，溫度特差，Q值低，便宜。在一些指標(biāo)要求不太高的手機(jī)上還有應(yīng)用;

　　FBAR濾波器：性能好，體積小，易于集成。隨著在手機(jī)上雙工器，濾波器取代SAW的應(yīng)用越來(lái)越多，其性價(jià)比已被大家所認(rèn)同。

　　ALM-1712 GPS接收前端實(shí)例

　　下圖1為Avago的ALM-1712產(chǎn)品，由兩個(gè)FBAR濾波器和一個(gè)LNA組成，三級(jí)總的噪聲系數(shù)為1.65 dB 。RF端ESD >3KV，省去外加ESD保護(hù)器件，節(jié)省空間和成本。低至1V 工作，可關(guān)斷功能則滿足了手機(jī)應(yīng)用低功耗的要求，可變偏置則提供了在各個(gè)性能指標(biāo)中得到一個(gè)理想的平衡。 封裝為4.5(L)x2.2(W)x1(H) mm3，外圍器件只有8個(gè)電阻，電容和電感器件。

　　下圖2所示為在 Vdd = 2.7V, Idd = 8.0mA偏置下1.575GHz處的增益是12.8 dB; 線性IIP3 = +7 dBm, IP1dB = +3 dBm，對(duì)900MHz的帶外衰減高達(dá)95dBc， 對(duì)1800MHz的帶外衰減高達(dá)90dBc，有力地保證了在惡劣的電子環(huán)境下，GPS接收機(jī)發(fā)揮能良好的功能。ALM-1712很好地滿足了手機(jī)GPS的特殊要求：電子環(huán)境，功耗，體積和成本要求以及設(shè)計(jì)時(shí)間和性能指標(biāo)，這些對(duì)手機(jī)廠家的意義不言而喻。

　　下面是市場(chǎng)常見的兩個(gè)型號(hào)的主要指標(biāo)，在低噪放都采用CaAs E-pHEMT工藝的情況下，不難看出FBAR濾波器對(duì)PCS頻段的抑制比SAW高出21dB( 63 vs. 42)