GPS 射頻調試總結

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GPS 射頻調試總結

(2008-4-11 17:57)

GPS 射頻調試總結

根據起重要程度可以排序為

1.天線的設計與應用

對于成功設計GPS性能,天線應該是最重要的一個器件, 由于GPS信号的特殊性，能否在各種複雜的情況下把足夠弱的信号接收下來，将會很大影響接收性能。根據應用不同天線也會有不同的形式，可以有PIFA，陶瓷，主動天線。類似陶瓷的貼片小天線性能一般，如果不是空間要求太高，盡量避免使用。

盡量避免使用組合形式天線,如在一個天線上面實作三頻雙頻形式,如GSM+DCS+GPS, 一般天線廠家會設計為兩個頻段，900MHZ一個，1.5G-1.9G一個頻段，這樣天線間的隔離很可能不夠，經過我測試感覺900MHZ天線工作的同時對GPS接收影響還小點，1.9 G在大功率發射時對GPS就有點影響了。如果可以分開做，有一定的距離是比較好的，也就是所謂天線間的隔離。

2.TCXO的穩定度設計

TCXO 的頻率穩定度将會很大程度影響到接受的靈敏度與接受的準确度，由于溫度的影響，VCC裡雜波，補償用的VCONTROL電平的輕微抖動，任何精度0.05PPM内輕微變化就會引起相對與1575.42MHZ的2.5Hz/Sec的頻率漂移，這樣解調後定位資訊誤差很容易就産生幾十米，幾百米的誤差。是以如何控制VCTCXO輸出頻率的精準度也是GPS精确度設計的重點之一。

一般情況減小頻率誤差有以下方法 1. 器件本身的PHASE NOISE要足夠的小。2. 熱傳導引起的頻率漂移，這也就要求在PCB LAYOUT 時對于布局要有一定要求，盡量将VCTCXO遠離PA等發熱大的器件，同時要充分接地散熱，如果可能要加一些散熱膠來降低溫度。 3. 通過足夠的去耦濾波來處理DC 電源，如果TUNING CONTROL的電平抖動，可以加一個緩沖器來減小這種影響。

如果在以上改進措施還不明顯情況下，可以嘗試替換普通2.0PPM/C為溫度漂移精度更高的0.5PPM/C 的TCXO可有效改善靈敏度與多譜勒誤差。

3.LNA的性能要求

LNA應當盡可能的靠近GPS 天線來減小線損，這些走線要盡早考慮給以一定的優先級

如果使用PATCH 天線，LNA總體增益應該在12到26dB, 如果是線性天線LNA的增益至少要14.5 dB ， 但是如果增益太大超過27 則有可能引入幹擾，降低IP3使接收飽和。

除了滿足足夠的增益外，對于LNA的輸入比對的調試要優先考慮如何減小NF，因為接收系統的噪聲系數是由第一級來決定。如果能有效減小LNA的NF則對接收系統的性能有很大幫助。比如AVOGA 的一顆LNA通過調試則就獲得比在正常50OMH處小0.5dB的NF，這樣對整個系統的性能提升有一定幫助。

1. 隔離，比對，幹擾

前端器件如濾波器，雙工器，三工器的選擇要特别注意頻段間的隔離要足夠，這個可以通過NA測試來評估。同時在做比對的時候也要注意器件間的比對累計誤差效應。可能PA,接收到雙工之間的比對沒問題，一加上三工器，整個鍊路就比較難控制在理想50OHM來走了，尤其是大功率發射時，調試一條支路會很容易改變另外一條支路的比對阻抗與性能。

電源的走線，其他高頻信号線的走線也是引起幹擾主要因素。由于PA走線不當，去耦不夠，諧波就會跑到PCB其他位置，産生幹擾，影響性能。