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利用Maxim的高性能CMOS和硅锗(SiGe)射频芯片构建GPS RF至IF接收器的方案

来源:analog 发布时间:2023-08-22

摘要: 用MAX2740设计GPS系统,支持GPS和GLONASS。

目前存在许多用于GPS应用的商用中频-基带芯片解决方案,好多公司选择自行设计具有自主产权的ASIC芯片,但是缺少将发射的GPS频率下变频到低中频频率的射频-中频前端芯片。Maxim已经生产好几款射频芯片,为完成这些任务提供了优异的选择。

MAX2741/MAX2742/MAX2745为高性能CMOS单芯片GPS前端下变频器,这些已投向市场器件消耗非常低的功耗,不需要昂贵的IF SAW滤波器或大尺寸的分离IF带通滤波器。所有器件均包含了低噪声放大器、混频器、BPF、自动增益控制放大器、本振合成器、时钟缓冲器及数字取样器。产品选型指南如表1所示。有关这些产品的详细信息,请访问以下数据资料、应用笔记链接。

表1. CMOS GPS RF前端接收器IC选型指南

PartSupply Voltage (V)Supply Current (mA)Reference Clock (MHz)IF Frequency (MHz)Conversion Gain (dB)Noise Figure (dB)IIP3 (dBm)
MAX27412.7 to 3.0302 to 2637.38 (first)
3.78 (second)
32 (first)
47 (second)
4.7 (first)
12 (second)
-30 (first)
-36 (second)
MAX27422.4 to 3.61418.4141.0231174.5-32
MAX27452.4 to 3.62116.368
32.736
4.0921203.5-25


MAX2654/MAX2655 1575MHz SiGe低噪声放大器具有高增益、低噪声和高线性。这两款射频芯片集成了50欧姆输出匹配网络,减少了外部元件数目。MAX2654射频芯片提供15.1dB的增益,1.5dB的噪声系数和-7.8dBm的输入三阶交调点(IIP3)。为了改善线性,MAX2655射频芯片提供14.1dB增益、1.45dB的噪声系数以及从+2.2dBm至+3.8dBm可调整的IIP3性能。MAX2654供电电流为较低的5.8mA,而MAX2655的供电电流为从5.9mA至10.1mA可调整。两款芯片也具有0.1µA低功耗关断模式。MAX2641 SiGe LNA也是另一优秀的选择,它提供15.7dB的增益、1.2dB (于1575MHz)超低噪声系数以及+1.4dBm的IIP3。供电电流为较低的3.5mA。MAX2641没有提供低功耗关断模式以及片内集成的输出匹配网络。

Maxim目前尚未推出独立的支持增益步进控制的GPS LNA,但可利用MAX2563,将其调谐在GPS频段可以获得一个出色的解决方案。MAX2563是针对US PCS和欧洲DCS接收频段设计的SiGe LNA,更换匹配元件后,MAX2563能够提供19.2dB的增益、1.57dB的噪声系数和-5.2dBm的IIP3指标。详细信息请参考应用笔记3248:"  MAX2653 LNA具有增益步进控制,可重新调谐用于GPS应用  "。

MAX2680/MAX2681/MAX2682是SiGe下变频混频器的一个系列,可接受的RF频率范围为2.5GHz至400MHz,该系列最适合1575MHz的GPS应用。中频输出在10MHz至500MHz中频频率之间可调谐。MAX2680、MAX2681和MAX2682的性能见表2

表2. GPS SiGe下变频器芯片选择指导

PartSupply Current (mA)
Frequency
900MHz
1950MHz
IIP3 (dBm)
NF (dB)
Gain (dB)
IIP3 (dBm)
NF (dB)
Gain (dB)
MAX26805.0-12.96.311.6-8.28.37.6
MAX26818.7-6.17.014.2+0.511.18.4
MAX268215.0-1.86.514.7+4.410.210.4


以下框图概述了Maxim各种GPS射频芯片的主要性能特点。



用于GPS接收机的射频芯片

更多信息:

  • 无线产品网页

  • 应用技术支持

  • 应用笔记3447:"  用MAX2742构建GPS接收机  "

  • 应用笔记1985:"  应用于优化GPS的低噪音放大器(REP024)  "

  • 应用笔记3248:"  MAX2653 LNA具有增益步进控制,可重新调谐用于GPS应用  "

  • 应用笔记1749:"  MAX2655 GPS LNA稳定性测试  "

  • 应用笔记890:"  用于GPS接收机的硅锗(SiGe)下变频器  "

  • 应用笔记957:"  调谐于GPS前端的MAX2681 SiGe下变频混频器  "

  • 应用笔记2242:"  MAX2538使用优化的183.6MHz GPS中频LC滤波器  "

  • 应用笔记640:"  A Single Chip Silicon Bipolar Receivers for GPS/GLONASS Applications  "



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