【应用】CHA3801低噪声放大器助力北斗/GPS多模多频接收机射频前端设计

时间： 2019-12-10 来源：世强

代理服务

技术支持

现货查询

批量订货

导航系统在现在的通信产品需求越来越多，各个国家也都发明了自己的导航技术。美国有GPS系统，中国有北斗系统，俄罗斯有GLONASS系统，欧盟的伽利略卫星导航系统。在中国的民用产品中，无论是手机还是其他智能产品，主流需求是GPS导航系统和北斗导航系统，其中以GPS需求最大。如图一所示，各种导航系统的频段分配如下，由下图可知，各种制式的定位系统的频率都在1GHz~2GHz之间。

CHA3801是UMS最新推出的针对导航系统的低噪声放大器，其工作频率在1GHz~2GHz之间，噪声系数典型值为1.5dB，线性增益典型值为28dB，正好可以满足所有导航产品的频段需求。

图一各种导航系统的频段分配

导航产品在各个领域都有很丰富的应用，而目前应用需求最大的就是手机产品。本篇文章基于目前最主流的高通平台手机产品，基于CHA3801 LNA应用到高通手机平台来评估GPS系统灵敏度。在手机系统高通平台中，目前的GPS系统较为独立，主要由两个带通滤波器和一个LNA组成（如图二）。在原理图中，右边是天线测试端口，也就是空间GPS信号进入端口，而右边是经过LNA和两个带通滤波器后进入到tranceiver（GPS解调器）中，也就是经过解调调制。

图二高通系统GPS系统原理图

我们在做手机产品，能否选择这款LNA需要经过链路预算，必须满足指标需求才能应用。其实无论是哪种射频系统，计算出灵敏度的公式都是S（灵敏度）=10logBW-174+NF+SNR，单位是dBm。在射频系统里：

SNR这个是针对手机平台的固定值，一般是12dB左右，这里面我们取12dB。
BW是GPS系统决定的，这里我们取1MHz。
-174dBm是自然界噪声，这个是常数。
NF是噪声系数，这个是基于系统噪声系数公式为下面图三，由公式可知决定，决定噪声系数的主要因素第一级滤波器的插损（一般最小需求是1.5dB），也就是噪声系数。NF2为LNA的噪声系数，Gpd为LNA的增益，NF3是第二级滤波器的插损(一般最小需求是2dB)，也就是噪声系数。

图三系统噪声系数公式

由以上公式得知，针对LNA，主要影响灵敏度的就是LNA本身的噪声系数和增益，我们看CHA3801的芯片资料（如图四所示）得知，其增益为28dB，噪声系数为1.5dB。

图四 CHA3801参数

我们现在将所有的值带入S（灵敏度）=10logBW-174+NF+SNR中，最后得出结果是-159.3dBm。这个是个非常高的灵敏度值，一般导航产品最后在板级设计以后都要增加GPS天线实行GPS系统的正常运行。一般GPS天线的效率是40%，所以整个GPS系统的灵敏度大概可以达到-156dBm。根据经验，达到这种系统灵敏度，一般用手机APP看GPS的SNR值可以达到42dB以上，在30秒之内完全可以定位。

其他导航系统的灵敏度计算同理，如北斗系统，带入公式得出的灵敏度值和GPS基本相同，也是-156dBm。由上面数据可知，CHA3801都可以满足需求，而CHA3801的优势在于，它可以用同一种设计在任何导航系统中，是一款很方便但功能强大的芯片。

发送到邮箱 |
+1 赞 0
收藏
评论 0
| 转发至：

本文由搬砖的奶爸提供，版权归世强硬创平台所有，非经授权，任何媒体、网站或个人不得转载，授权转载时须注明“来源：世强硬创平台”。

全部评论（0）

暂无评论

【应用】增益达19dB的LNA低噪声放大器CHA2110-QDG助力X波段卫星通信系统设计，噪声系数仅1.2dB

在X波段卫星通信系统中，低噪声放大器是必不可少的重要器件，它位于射频接收系统的前端，将天线接收到的微弱射频信号进行线性放大，并抑制各种噪声干扰提高系统灵敏度，通常需要具备低噪声系数、高增益等特性。针对此，本文推荐采用UMS公司提供的两级自偏置宽带单片低噪声放大器CHA2110-QDG，其带宽为7GHz~12GHz，完全覆盖了X波段，线性增益典型值为19dB，噪声系数典型值为1.2dB。

2019-06-27 - 应用方案代理服务技术支持现货查询批量订货

【应用】噪声系数2.5dB！UMS为24GHz(K波段)卫星通信系统设计提供LNA最佳解决方案

针对24GHz卫星通信系统，本推荐采用UMS公司的符合RoHS标准、采用SMD封装、适用于K波段的CHA2411-QDG和CHA2441-QAG低噪声放大器，噪声系数低至2.5dB，有利于提高系统处理微弱信号的能力，并且具备26dB的增益，支持单个+3/+5V偏置电源，采用pHEMT制造工艺，其栅极长度为0.25μm，是卫星通信的理想之选。

2019-04-25 - 应用方案代理服务技术支持现货查询批量订货

【应用】频带范围2GHz~18GH的单片GaAs两级超带宽低噪声放大器CHA3218-99F，助力Ku波段卫星通信应用

针对Ku波段卫星通信中的低噪声放大器，本文推荐采用UMS公司推出的一款单片GaAs两级超带宽低噪声放大器CHA3218-99F，频带范围宽至2GHz~18GHz，噪声系数低至2dB，线性增益高达24dB，在1dB增益压缩时其输出功率可达15dBm，三阶交调截取点输出功率可高达25dBm，静态偏置点处正电源电压为4V，正电源直流电流为120mA，采用pHEMT工艺制造，非常适合用于Ku波段卫星通信。

2019-08-12 - 应用方案代理服务技术支持现货查询批量订货

UMS功率放大器（PA）选型表

UMS提供以下品类和技术指标的放大器产品，频率最高可达105GHz，带宽超过20GHz，Gain(dB)：10-38.5，Bias(mA)：30-2300，Bias(V）：2.5-30.

产品型号	品类	RF Bandwidth (GHz)min	RF Bandwidth (GHz)max	Gain(dB)	IP3(dBm)	P-1dB OUT(dBm)	Sat. Output Power(dBm)	PAE(%)	Bias(mA)	Bias(V)	Case
CHA1008-99F	低噪声放大器	80	105	17	DC	5	DC	DC	115	2.5	Die

选型表 - UMS 立即选型

【产品】80-105GHz、小尺寸GSAS单片低噪声放大器

UMS的CHA1008-99F是一款宽带平衡四级单片低噪声放大器专为毫米波成像应用而设计，可用于商业数字无线电和无线局域网等应用。

2017-10-16 - 新产品代理服务技术支持现货查询批量订货

46-52GHz Low Noise Amplifier GaAs Monolithic Microwave IC in BGA Package Advanced Information

型号- ES-CHA2152-NIA,CHA2152-NIA

11 Sep 2023 - UMS - 数据手册代理服务技术支持现货查询批量订货查看更多版本

【产品】5.8-17GHz宽频低噪声低功率放大器，增益高达21dB

CHA3666-QAG两级自偏置宽带单片低噪声放大器采用标准pHEMT工艺制造，使用QFN贴片型无引脚封装，集成两级低噪声放大器。

2017-08-28 - 新产品代理服务技术支持现货查询批量订货

【产品】50-71GHz的宽带低噪声放大器/可变增益放大器MMIC CHA2368-98F，线性增益为21dB

UMS推出的CHA2368-98F是一款覆盖50-71GHz的宽带低噪声放大器/可变增益放大器，具有优秀的噪声系数和功率性能。器件具有以下优点：●具有高动态增益控制●其平坦增益覆盖整个控制范围

2023-02-21 - 产品代理服务技术支持现货查询批量订货

CHA2080-98F 71-86GHz Low Noise Amplifier GaAs Monolithic Microwave IC

型号- CHA2080-98F/00,CHA2080-98F

27 Oct 20 - UMS - 数据手册代理服务技术支持现货查询批量订货

满足24G雷达高增益的设计需求的CHC2442-QPG收发一体芯片及CHA2441-QAG低噪声放大器

24G毫米波雷达已广泛应用于汽车、交通监控、无人机、传感器等领域，提高了工农业生产效率、城市管理及居民生活水平。为抢占更大的市场，24G雷达研发企业都在向探测距离更远的方向努力。为此，UMS公司推出的24G雷达收发一体芯片CHC2442-QPG和低噪声放大器CHA2441-QAG很好地满足了24G雷达对高增益的设计需求。