【应用】中科微高增益低噪声LNA ATR2701导入双频GNSS定位模组，工作频率覆盖宽，外围电路简单
笔者开发的一款双频GNSS定位模组中前端低噪声信号放大器LNA的增益较小，所以在调试阶段经过多款对比，选择了中科微的高增益低噪声信号放大器ATR2701。ATR2701芯片采用2级放大器的结构设计，具有28 dB高增益和0.85dB的低噪声系数，支持3.3V至5V 宽电源供电。双频定位相对于单频定位定位精度更高，双频定位主要是利用双频对电离层延迟的不一样，可以消除电离层对电磁波信号的延迟的影响，定位精度可达亚米级别。其中参考原理图设计如下图所示：
图1原理图
从当前原理图设计可以看出ATR2701使用起来比较简单，该芯片内部已集成50Ω输出匹配电路，保证最简的外围电路方案。芯片的工作频率范围是：1100MHz ～ 1615MHz；双频的两个工作频点增益：L1典型功率增益：30dB@5V，28dB@3.3V；L2典型功率增益：30dB@5V，28dB@3.3V；ATR2701的供电范围也比较宽，供电电压范围：3.3V ~ 5V。在防静电方面ATR2701所有的管脚都支持ESD保护。关于芯片的PCB布局布线参照下图，其中为了便于读者观察已将表面的对地覆铜隐藏。
图2 PCB图
上图用到的一些电容和电感都是0603封装的，从实际的布局布线图也可以看出ATR2701的外围电路比较简单输入端只有一个电感，输出类似由电感构成的T型偏置电路。其中几点需要注意：
1、射频线要做到50Ω的阻抗匹配；
2、板子上用到的一些器件尤其是电感一定保证是射频电感，射频电感的自谐振频率高，保证在工作频率范围内电感的感值是稳定的。
板子的实际焊接图片如下图所示：
图3 实物图
下一步需要用网分验证LNA的性能。实际测试S21参数如下：
图4 S21参数
当前的供电采用3.3V的供电模式，在GPS L1频段增益达28dB与规格书标称一致，在L5频段的增益也达23dB。根据PCB板子的实际阻抗对原理图参数做了微调，参照如下：
表1器件参数
ATR2701作为一款宽频高增益LNA应用在GNSS定位系统中有以下几点优势：
1、 工作频率覆盖L1（1575.42±1.023MHz）、L2(1227.60±1.023MHz )、L5(1176.45±1.023MHz)的频段：1100MHz ～ 1615MHz。
2、 高增益：3.3V供电模式下L1、L2典型增益达28dB。
3、 所有管脚支持ESD保护。
4、 典型工作电流：12.7mA@3.3V，23mA@3.3V
5、 外围电路简单：内部集成的50Ω输出匹配电路
6、 4PIN 小封装设计。
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杭州中科微 GNSS卫星定位产品 射频前端芯片
描述- 杭州中科微电子有限公司提供多种GNSS卫星定位产品，包括北斗、GPS、GALILEO、GLONASS等系统的芯片和模块。产品涵盖双频北斗、单频北斗、双频多模、单频多模等系列，定位精度从1米到2.5米不等。公司还提供惯性导航、授时授频、定向测姿等解决方案，以及低噪声放大器和射频前段芯片。
型号- AT6668-6N74,ATR2659,AT9880U,AT360-6F30,ATGM336H-6N,ATR2652,ATGM336H-5N-31,ATGM332D-5NR32,AT2402E,ATR2652S,ATGM332D-5NR,ATGM332U-6N-22,AT310-8A,AT6668,ATR5179,ATGM332D-F8N-22,AT3340-6TS-20,ATGM332D-6N-74,ATGM332U-F8N-22,AT6668U,ATGM332D-5N,AT6558R-5N22,ATGM336H-6H74,ATR2721,AT2401C,ATR2609,ATGM332D-5N-31,ATGM336H-5NR32,AT360-6F,AT9880,AT3340-6TS30,AT362-6T-20,AT360-6F-20,ATR2659S,AT6558RS,ATGM332D-F8N-76,ATGM332D-6N-22,ATGM332D-F8S76,AT310-8A36,AT3340-6TS,AT360-6T,AT6558R,AT9880U-B,AT6558R-5N32,ATR2712,AT6558F-5N32,ATGM332U-F8S-22,AT3340-6T,AT6558F,AT3340-6T30,ATGM336H-6N-22,ATGM332D-6S74,AT372-F8R-36,AT372-6P34,ATGM332D-F8N,ATGM336H-5N,AT300-8A36,ATGM332D-F8S-22,AT300-8A,AT9880B,AT6558,AT9880-F8N-76,AT6668B,ATGM336H-5NR,AT3340-6T-20,ATGM336H-6N-74,AT6668U-B,ATGM332D-6N
【选型】中科微射频产品（导航LNA芯片/LOT FEM/射频开关）选型指南
目录- 导航LNA芯片 IOT FEM（前端射频模组芯片） 高性能LNA芯片 通用射频开关
型号- ATR2701,ATR2037,AT2401C,SKY67022,RFX2402E,AT2402E,RFX2401C,SKY67153,SKY67151,TQP3M9037,ATR2092,TQL9092,ATR5179,SKY67159,AS-179-LF,MAX2659,ATR2035,AT2659,ATR2034,ATR2660,ATR2032,ATR2031,AT2659S
中科微（ZKMICRO）AT2659S L1频段卫星导航射频前端低噪声放大器芯片说明书
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型号- AT2659S
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一款手持环境监测装置，需要将检测到的环境气压，温度及位置等信息收集后通过通信模块发送到后台处理。根据客户的实际需求，建议客户在定位模块之后增加GPS LNA，可以选择中科微AT2659这颗GPS LNA，非常适合客户手持产品定位的需求。
【选型】西南集成（SWID）导航系列模组选型表
目录- 导航系列模组
型号- NEO-M8Q,NEO-M8P,LEA-M8T,NEO-M8T,MAX-M8C,XN6021-L2F,XN6020A-S1G,XN6021-G2F,XN6020-M1N,XN6020-S1G-1,XN6020-S1G,XN6020A-M1G,XN6184-M2R,ZED-F9K,XN6020A-M1F,XN6020A-M5G,XN6184-M2F,XN6020-M1G,ZED-F9P,XN6020-M1F,XN6184-G2R,XN6020-M5G,ZED-F9T,XN6020A-S1N,XN6021-M1F,MAX-M8W,XN6020-S1N,XN6020A-M1N,XN6019A-M1N,XN6184-M1R,XN6184-M1F,XN6019-M1B,XN6184-G2F,XN6019-M5G,XN6019-M1F,XN6184-M2D,XN6019,XN6019-M1G,XN6019A-M2F,NEO-M8Q-01A,XN6184,XN6184-L2R,XN6184-L2F,XN6019A-M1F,XN6019A-M1G,NEO-M8L-04A,XN6021-L1F,XN6019A-M5G,XN6020-S1N-1
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