《表1 GPS射频通道关键参数理论计算数据》

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《一种GPS有源天线射频电路的设计方法》

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具体设计考虑到合路器单元的插损和面积，而插损直接关系到整个通道的噪声系数，采用Anaren公司的3 dB电桥，型号:X3C21P1-03S，插损为0.17 dB，面积仅占6.4*5.1 mm。合路单元中的相位要求，通过调整50欧姆微带线的长度来实现，其设计长度根据ADS软件计算得出。低噪放选用Avago公司比较成熟的MGA-684P8，该芯片采用0.25um GaAs增强型pHEMT工艺，噪声系数在GPS工作频段小于0.5 dB，增益大于17 dB。增益模块Amp选用TriQuint公司的ECG001F-G，该芯片采用高可靠性的InGaP/GaAs HBT工艺，仅需隔值电容、偏置电阻和扼流电感就可实现射频信号放大，在GPS信号频率范围内的增益大于20 dB。低噪放和增益放大模块的供电电压为+5 V。滤波器选用TriQuint公司专用的GPS的SAW滤波器857139，中心频率插损为0.63 dB，带外抑制大于20 dB，带宽20 MHz，带内不平坦度为0.32 dB，面积仅为1.4*1.2*0.46 mm，为了实现系统指标要求，采用两个滤波器级联，理论的带外抑制大于40 dB。为了改善放大模块的输入输出驻波，调节通道增益，芯片模块之间插入1 dB的PI型电阻衰减网络。如表1所示，根据级联噪声系数和增益的计算公式（2）、（3），计算出GPS射频通道的级联噪声系数是0.92 dB，增益位34.7 dB，满足设计要求。合路器、低噪放和放大模块在20 MHz的通带内增益波动非常小，可忽略，整个射频通道的带内波动主要取决于两级滤波器。理论上通道的带内波动，最差情况为两级滤波器带内波动之和0.64 dB。