基于ALM-1912的GPS前端接收设计方案

　　Avago 公司的ALM-1912 是GPS前端模块，结合了高增益低噪声放大器（LNA）和GPS FBAR滤波器。LNA采用Avago的GaAs增强模式pHEMT工艺，在确保低噪声和高线性度的前提下实现高增益，同时严格控制了噪声指数分布。包括有GPS FBAR滤波器和高增益低噪音放大器（LNA）。 ALM-1912具有非常低的噪音和极好Cell/PCS/WLAN频带抑制，在1.575GHz,Vdd = 2.7V和Idd = 6mA时，增益为19.3 dB, NF = 1.62 dB, IIP3 = +1.5 dBm,IP1dB = -8 dBm,主要用作GPS前端模块。本文介绍了ALM-1912主要特性和指标， 应用电路， 演示和应用电路元件表以及演示和应用电路框图与S参数测量参考平面。

　　Avago Technologies’ALM-1912 is a GPS front-end module that combines a GPS FBAR filter with high-gain low-noise amplifier （LNA）。The LNA uses Avago Technologies’ proprietary GaAs Enhancement-mode pHEMT process to achieve high gain with very low noise figure and high linearity. Noise figure distribution is very tightly controlled.

　　器件含有一个兼容CMOS的关断引脚，可以用于开关LNA或电流调节。该滤波器利用Avago的FBAR滤波器实现在手机、PCS和WLAN波段的低GPS波段插入损耗和异常信号抑制。

　　A CMOS-compatible shutdown pin is included either for turning the LNA on/off or for current adjustment. The filter use Avago Technologies’ leading-edge FBAR filter for low GPS band insertion loss and exceptional rejection at Cellular, PCS and WLAN band frequencies.

　　低噪声指数、高增益以及低电流消耗特性使其适用于关键的低功耗GPS应用或者低电量情形。

　　The low noise figure and high gain, coupled with low current consumption make it suitable for use in critical low-power GPS applications or during low-battery situations.

　　ALM-1912主要特性：

　　Very Low Noise Figure

　　Exceptional Cell/PCS/WLAN-Band rejection

　　Low external component count

　　Fully-matched at RF input and RF output

　　Shutdown current : < 1 uA

　　CMOS compatible shutdown pin （SD）

　　ESD : > 3kV at RFin pin

　　2.9 x 2.0 x 0.95 mm size

　　Adjustable bias current via single external resistor/voltage

　　Lead-free and Halogen free

　　Specifications （Typical performance @ 25℃）

　　At 1.575GHz, Vdd = 2.7V, Idd = 6mA

　　Gain = 19.3 dB

　　NF = 1.62 dB

　　IIP3 = +1.5 dBm

　　IP1dB = -8 dBm

　　S11 = -9.5 dB

　　S22 =-13.5 dB

　　Cell-Band Rejection: > 57dBc

　　PCS-Band Rejection: > 53dBc

　　WLAN-Band Rejection: > 52dBc

　　ALM- 1912应用：

　　GPS Front-end Module

图1.ALM-1912应用电路

图2.ALM-1912演示和应用电路元件表

图3.ALM-1912演示和应用电路框图

　　注意：

　　该模块在输入和输出RF引脚完全匹配。这些引脚同时还有内置耦合和DC模块化电容。利用高Q电感线圈可以实现的噪声性能。该电路演示了利用标准的0402芯片电感可以获得低噪声性能。

　　C2和L2组成了匹配的网络来影响LNA的频率响应和线性度，可对二者进行调节来优化增益和回波损耗。

　　在测试过程中，L1和R1避免演示板受到外部干扰。在实践应用中并不需要。同样，C1和C3分别抑制在Vdd和Vsd端接收的外部噪声的影响。这些组件在实际操作中都不需要。

　　利用或不利用R2来改变Vsd电压，或者将Vsd的电压固定为Vdd并调节R2使电流达到理想值，可以进行偏置控制。

　　Vdd=Vsd=2.7V ，R2=4.7kΩ将产生6mA的电流；Vdd=Vsd=1.8V并且R2=2.7kΩ时，产生的电流为4mA；Vdd=Vsd=2.8V，R2为15kΩ时电流为4mA。

图4.ALM-1912 S参数测量参考平面