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摘要： 本文详细描述了对MAX2653 LNA的重新调谐，使其优化于GPS应用。
本篇应用笔记介绍了一种用于MAX2653 SiGe LNA的射频匹配网络，可调谐到GPS频段(中心频率1575MHz)。本篇笔记提供高增益和低增益以及2.7V和3.0V时LNA的性能指标(供电电流、增益、NF、IIP3，反向隔离以及输入输出回波损耗)。在V(CC) = 2.7V和5.6mA供电电流时，LNA具有19.2dB增益，1.6dB噪声系数以及-5.2dB IIP3。
MAX2653 SiGe低噪声放大器(LNA)在美国PCS (1930MHz到1990MHz)和欧洲DCS (1805MHz到1880MHz)接收频段上对最低噪声性能进行了内部优化。这款LNA具有20dB增益控制步进，外部可调整增益和线性(通过单个电阻)，可使用2.7V到3.3V电源工作，关断电流0.25µA。Maxim并不提供用于GPS频段且包含了增益步进的单独LNA，但是重新调谐MAX2653到GPS频段可提供优异的解决方案。可选的匹配值(表1)使得LNA增益提高了0.5dB, 噪声系数改善0.1dB，IIP3改善2dB，所有的指标性能都是在相同的供电电流下测得。
针对不需要增益步进的应用，Maxim提供了 MAX2654 和 MAX2655 SiGe GPS LNA。这些LNA提供偏置电流控制(通过外部电阻)可用于设置增益和线性值，在关断模式下电流0.1µA，内部集成了50欧姆输出匹配。在 上可找到该芯片数据资料。
图1. 使用新的匹配元件(C2, L1, L3, C4)的MAX2653评估板，PCB不需要重新印刷
图2. MAX2653评估板原理图，使用新的匹配元件，用于1575MHz GPS频段
| Designation | Value | Description |
| C2 | 1.3pF | shunt-C (to GND) matching component for LNA input0402 ceramic capacitor Murata GJ61555C1H1R3CB01B |
| L1 | 3.9nH | series-L matching component for LNA input0603 printed inductor Toko LL1608-FS series |
| L3 | 3.3nH | shunt-L (to V(CC)) matching component for LNA output0603 printed inductor Toko LL1608-FS series |
| C4 | 0.75pF | series-C matching component for LNA output0402 ceramic capacitor Murata GJ61555C1HR75CB01B |
在替换评估板上的匹配元件后，在室温下重新测试关键的性能指标-表2提供了重新调谐MAX2653后的测试结果。这些值是以评估板SMA连接器为参考测量得到的，为获得输出匹配电路网络输出处测量值，假设每个输出和输入各0.2dB损耗，在这种情况下，电路噪声系数约为1.57dB，增益约为19.2dB等。表3提供了各个频率上的增益值和噪声系数。
| Parameter | Symbol | Conditions | Test Result | Unit | |
| Supply Current | ICC | High Gain Mode | V(CC) = 2.7V | 5.61 | mA |
| V(CC) = 3.0V | 5.62 | ||||
| Low Gain Mode | V(CC) = 2.7V | 2.23 | |||
| V(CC) = 3.0V | 2.24 | ||||
| Gain | G | High Gain Mode | V(CC) = 2.7V | 19.0 | mA |
| V(CC) = 3.0V | 19.0 | ||||
| Low Gain Mode | V(CC) = 2.7V | -2.3 | |||
| V(CC) = 3.0V | -2.2 | ||||
| NF | NF | High Gain Mode | V(CC) = 2.7V | 1.77 | dB |
| V(CC) = 3.0V | 1.79 | ||||
| Low Gain Mode | V(CC) = 2.7V | 6.36 | |||
| V(CC) = 3.0V | 6.37 | ||||
| Input 3rd-order Intercept | IIP3 | High Gain Mode | V(CC) = 2.7V | -5.2 | dBm |
| V(CC) = 3.0V | -4.9 | ||||
| Low Gain Mode | V(CC) = 2.7V | +0.2 | |||
| V(CC) = 3.0V | +0.2 | ||||
| Reverse Isolation | |S12| | High Gain Mode | V(CC) = 2.7V | -33.8 | dB |
| V(CC) = 3.0V | -33.6 | ||||
| Low Gain Mode | V(CC) = 2.7V | -22.2 | |||
| V(CC) = 3.0V | -22.3 | ||||
| Input Return Loss | |S11| | High Gain Mode | V(CC) = 2.7V | -7.7 | dB |
| V(CC) = 3.0V | -7.7 | ||||
| Low Gain Mode | V(CC) = 2.7V | -10.9 | |||
| V(CC)=3.0V | -11.0 | ||||
| Output Return Loss | |S22| | High Gain Mode | V(CC) = 2.7V | -12.6 | dB |
| V(CC)=3.0V | -12.5 | ||||
| Low Gain Mode | V(CC) = 2.7V | -8.1 | |||
| V(CC) = 3.0V | -8.2 | ||||
| Frequency | High-Gain | Low-Gain | ||||||
| V(CC) = 2.7V | V(CC) = 3.0V | V(CC) = 2.7V | V(CC) = 3.0V | |||||
| Gain (dB) | NF (dB) | Gain (dB) | NF (dB) | Gain (dB) | NF (dB) | Gain (dB) | NF (dB) | |
| 1400 | 15.4 | 1.71 | 15.3 | 1.69 | -5.4 | 6.36 | -5.5 | 6.32 |
| 1450 | 18.4 | 1.74 | 18.4 | 1.74 | -2.9 | 7.18 | -2.9 | 7.40 |
| 1500 | 18.6 | 1.75 | 18.5 | 1.77 | -2.6 | 6.45 | -2.6 | 6.59 |
| 1550 | 18.6 | 1.78 | 18.6 | 1.75 | -2.9 | 5.70 | -2.7 | 5.51 |
| 1575 | 19.0 | 1.77 | 19.0 | 1.79 | -2.3 | 6.36 | -2.2 | 6.37 |
| 1650 | 18.7 | 1.86 | 18.7 | 1.82 | -2.2 | 6.67 | -2.3 | 6.66 |
| 1700 | 17.3 | 1.84 | 17.4 | 1.87 | -3.5 | 5.64 | -3.5 | 5.56 |
| 1750 | 16.3 | 1.88 | 16.3 | 1.92 | -4.3 | 6.26 | -4.1 | 6.21 |
图3. MAX2653 GPS性能。高增益(当前活动曲线)和低增益下(已存储的曲线)的输入回波损耗(S11)
图4. MAX2653 GPS性能。高增益(当前活动曲线)和低增益下(已存储的曲线)的前向增益(S21)
图5. MAX2653 GPS性能。高增益(当前活动曲线)和低增益下(已存储的曲线)的反向隔离(S12)
图6. MAX2653 GPS性能。高增益(当前活动曲线)和低增益下(已存储的曲线)的输出回波损耗(S22)
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