作者T3T (G.S.M.W)
看板comm_and_RF
标题Re: [问题] 最佳Gps LNA数量选择及前後saw问题
时间Sat Jun 10 22:09:21 2023
※ 引述《timer000 (祝我们平安^_^)》之铭言:
: 小弟现在正在评估,一个车用 Module的架构,要使用多少LNA。
: 想请问各路大师:
: 1.关於LNA的数量
: 就我所知,LNA的特性,是会带来比起自身增益更多的NOISE,降低SNR
: (一般已Noise factor去评估降低的SNR)
任何元件 都只会让讯号的SNR下降
不是LNA才会这样
LNA真正特性是 SNR下降的很少 所以才叫Low Noise Amplifier
: 而SNR降低又会让BER变差
: 但因为考量到系统路径的Insection Loss
: 虽SNR恶化,但LNA的增益可以使此IL的影响降低
: 故只要IL的优化>LNA带来的SNR恶化
: 便可使用LNA
: 那这样推理
: 如果系统路径的IL损失决定了我们需要多好,多少级的GPS
: 假设系统路径损失有25dB,
: 若我们可以找到一个LNA有15dB的增益,noise figure 1.5dB
: 最多就是串两级这颗LNA,可得到最好的BER(GAIN:30dB)
: 若我们多串第三颗第四颗LNA,单纯地就是降低我们的ber
: 请问我的理解对吗?
这段很奇怪
你都说串两级LNA,可得到最好的BER
BER越低越好 所以最好就是0%
但你又说
多串第三颗第四颗LNA,单纯地就是降低ber
不是啊 如果都已经到达最好的BER 0%
是要怎麽进一步降低? 不可能负的吧?
: 2.,关於前後saw的数量,
: 就我理解
: 一般一级lna,前saw挡4g带来的im3干扰
: 後saw挡LNA自身产出的im2
: 请问若串多级lna,是每级LNA都需要独立的前後saw吗?
SAW主要是保护元件 免受Outband Noise干扰
所以首先要考量 应用环境
如果是海上导航的GPS 大海中哪来的Outband Noise?
搞不好就不用加
但你是车用 理论上是这样
: 小弟的理解是,在多级LNA中的架构,应该还是只需要在开头和结尾各放一个saw.
: 请问是这样吗
: 谢谢
直接先说结论 如果照你说
系统路径损失有25dB
LNA的Gain = 15dB NF = 1.5dB
那两级LNA Gain = 30dB 确实是最佳选择
系统方块图 假设如下
https://imgur.com/lR2NiYc
第一级是LNA输入端 假设没有Loss (当然也没Gain) IIP3为99dBm (等同无穷大)
第二级是LNA NF = 1.5dB Gain = 15dB IIP3 = 4.5 dBm
第三级是LNA後端整体 包含Receiver 如你所说
假设系统路径损失有25dB 所以我整个简化成 System NF = 25dB
IIP3以Maxim的MAX2741 这颗GPS Receiver为例 -30 dBm
参数决定好 就可以画图了
https://imgur.com/a/1J6gPBS
由图可以看到 当LNA的Gain = 30dB时 整体Cascade NF已经压到最低
一但超过30dB 其实NF没啥差 但整体IIP3 依然下降
换言之 Gain超过30dB後 只有坏处(IIP3下降) 没有好处 (NF无法再压低)
因为IIP3跟Gain 是线性反比 Gain每多1dB 整体IIP3 就下降1dB
而每颗LNA的Gain = 15dB 故两颗30dB是最佳解
你也许会问 IIP3下降有差吗? 灵敏度只看Noise Figure不是?
如果没有外来干扰 是这样没错
但实际环境 不可能没有外来干扰
人们之所以关注IIP3 是因为IMD3 通常会在RX讯号附近 SAW也滤不掉
这时就是靠自身的IIP3 因为IIP3越高 可以把IMD3压越低
反之 IIP3下降 抑制IMD3能力下降 IMD3容易升高 加上GPS讯号微弱
就容易被RX讯号附近的IMD3干扰
既然是二级LNA 那就这样兜
https://imgur.com/NRb1Er6
如前述 SAW主要是保护元件
所以 第一颗SAW 是保护第一颗LNA
第二颗SAW 保护第二颗LNA
第三颗SAW 保护Receiver
而因为你说系统路径损失有25dB 所以那表示Receiver 离天线很远
因为Receiver本体Noise Figure 不会到那麽大 差不多5dB左右
这种情况下 Placement就很重要
第一颗LNA要离天线越近越好 这样整体Noise Figure 才可以压低
之後的SAW跟第二级LNA 也是如此
唯有第三颗SAW 要紧邻Receiver
因为它既然是保护Receiver 当然是越靠近越能保护
如果离很远 Outband Noise 还是可能从其他地方 窜进去Receiver
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※ 编辑: T3T (123.193.250.80 台湾), 06/10/2023 22:10:09
1F:推 timer000: 感谢大大指点,我思考下 36.229.120.151 06/11 23:39
2F:推 timer000: 关於降低BER的部分,是我用词不当 36.229.120.151 06/11 23:43
3F:→ timer000: 我是指创了两级後,对BER的帮助最大 36.229.120.151 06/11 23:43
4F:→ timer000: 第三级第四级LNA就是单纯使BER劣化 36.229.120.151 06/11 23:44
5F:→ timer000: 原文的用词我已修改 36.229.120.151 06/11 23:44
6F:→ timer000: 大大提到的资料有点多,我需要时间消化下 36.229.120.151 06/11 23:44
7F:→ timer000: 谢谢! 36.229.120.151 06/11 23:44
8F:推 iptt33: 推精辟解说 218.35.154.147 07/02 06:34
9F:推 timer000: 小弟认真阅读了,感谢高手指点114.136.170.255 07/18 20:00
10F:推 bestwatt: 其实第一颗的lna就已经几乎决定你的接 114.136.128.13 07/19 22:13
11F:→ bestwatt: 收机的性能了 114.136.128.13 07/19 22:13