基于ALM-1912的GPS前端接收設計方案

ALM-1912是Avago公司的一個GPS前端模塊，結(jié)合了高增益低噪聲放大器（LNA）和GPS FBAR濾波器。LNA采用Avago專利的GaAs增強模式pHEMT工藝，在確保低噪聲和高線性度的前提下實現(xiàn)高增益，同時嚴格控制了噪聲指數(shù)分布。

器件含有一個兼容CMOS的關(guān)斷引腳，可以用于開關(guān)LNA或電流調(diào)節(jié)。該濾波器利用Avago的FBAR濾波器實現(xiàn)在手機、PCS和WLAN波段的低GPS波段插入損耗和異常信號抑制。

低噪聲指數(shù)、高增益以及低電流消耗特性使其適用于關(guān)鍵的低功耗GPS應用或者低電量情形。

圖1 ALM-1912應用電路


圖2 ALM-1912演示和應用電路元件表

ALM-1912主要特性

低噪聲指數(shù)

異常Cell/PCS/WLAN波段抑制

低外部組件數(shù)

在RF輸入和RF輸出時完全匹配

關(guān)斷電流： 1µA

兼容CMOS的關(guān)斷引腳（SD）

ESD：在RFin引腳處大于3kV

器件尺寸為2.9mm×2.0mm×0.95mm

可通過外部電阻/電壓調(diào)節(jié)偏置電流

無鉛且不含鹵素

規(guī)格說明（25℃時的典型性能）

- 增益為19.3dB

- NF為1.62dB

- IIP3為+1.5dBm

- IP1dB為-8dBm

- S11為-9.5dB

- S22為13.5dB

- Cell波段抑制：> 57dBc

- PCS波段抑制：> 53dBc

- WLAN波段抑制：> 52dBc


圖3 ALM-1912演示和應用電路框圖

ALM-1912應用

GPS前端模塊

注意：

該模塊在輸入和輸出RF引腳完全匹配。這些引腳同時還有內(nèi)置耦合和DC模塊化電容。利用高Q電感線圈可以實現(xiàn)最佳的噪聲性能。該電路演示了利用標準的0402芯片電感可以獲得低噪聲性能。

C2和L2組成了匹配的網(wǎng)絡來影響LNA的頻率響應和線性度，可對二者進行調(diào)節(jié)來優(yōu)化增益和回波損耗。

在測試過程中，L1和R1避免演示板受到外部干擾。在實踐應用中并不需要。同樣，C1和C3分別抑制在Vdd和Vsd端接收的外部噪聲的影響。這些組件在實際操作中都不需要。

利用或不利用R2來改變Vsd電壓，或者將Vsd的電壓固定為Vdd并調(diào)節(jié)R2使電流達到理想值，可以進行偏置控制。

Vdd=Vsd=2.7V ，R2=4.7kΩ將產(chǎn)生6mA的電流；Vdd=Vsd=1.8V并且R2=2.7kΩ時，產(chǎn)生的電流為4mA；Vdd=Vsd=2.8V，R2為15kΩ時電流為4mA。