在物聯(lián)網(wǎng)與移動通信的雙重時代背景下，位置服務(wù)行業(yè)潛藏著巨大的機(jī)遇。據(jù)IDC預(yù)測，2020-2025年，中國物聯(lián)網(wǎng)IP連接量復(fù)合增速17.8%，然而，以全球潛在1000億連接作為分母，截至2021年底，物聯(lián)網(wǎng)的全球滲透率僅超過10%，高精度衛(wèi)星定位系統(tǒng)大有可為，高精度的射頻前端定位芯片隨之迎來了前景可觀的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。

影響GPS精準(zhǔn)度的兩個主要因素：一是電離層延時；二是建筑物反射干擾。在空曠環(huán)境中，GPS偏差主要來自信號通過電離層產(chǎn)生的延時。利用雙頻對電離層的不一致延遲，可以消除電離層對電磁波信號延遲的影響，可用于長達(dá)幾千公里的實(shí)時高效精密定位。針對高精度衛(wèi)星定位系統(tǒng)的應(yīng)用場景，GPS雙頻實(shí)測定位精度至少提升3-5倍，L1+L5雙頻雙路定位可有效校正電離層延時，并有效解決城市建筑物反射干擾。

本次星曜半導(dǎo)體發(fā)布的GPS LFEM模組芯片STR31215-11，基于雙頻GPS技術(shù)，在2.0mm x 2.0mm的封裝尺寸內(nèi)，集成了由星曜團(tuán)隊(duì)全自主研發(fā)的雙頻GPS L1+L5 SAW濾波器、低噪聲高增益LNA以及各類匹配電路。該款GPS模組產(chǎn)品支持寬電壓范圍1.5V-3.3V，支持單開、雙開、關(guān)斷多種模式，能夠同時接收L1、L5載波信號。芯片內(nèi)集成的高性能SAW濾波器和低噪聲放大器，確保了其優(yōu)秀的抗干擾抑制能力和接收靈敏度，在復(fù)雜環(huán)境下也能夠?yàn)橛脩籼峁┏掷m(xù)的高質(zhì)量信號，極大提升用戶體驗(yàn)，能夠適用于地圖導(dǎo)航、智能穿戴設(shè)備、非機(jī)動車位置追蹤、車隊(duì)管理、寵物追蹤、個人旅游及野外探險等多種應(yīng)用場景。

Fig.1. GPS LFEM模組芯片STR31215-11產(chǎn)品開蓋圖

模組芯片外部無需額外匹配元件，相較于傳統(tǒng)的分立方案，大大地減小了外部電路的布板面積，為用戶提供了便捷易用的GPS射頻模組解決方案。

Fig.2. GPS 射頻解決方案演進(jìn)示意圖

GPS接收機(jī)靈敏度主要受前端Loss及LNA影響（如Fig.3.所示），此次發(fā)布的STR31215-11模組芯片F(xiàn)ull-module噪聲系數(shù)（含濾波器Loss及LNA NF）低至1.3dB @ 1575.42MHz，1.5dB @ 1176.45MHz，與此同時，其增益達(dá)到17.5dB @ 1575.42MHz，20dB @ 1176.45MHz，可極大程度降低后級噪聲對系統(tǒng)總噪聲的影響。

Fig.3. GPS 接收機(jī)鏈路計(jì)算

STR31215-11采用了高性能SAW濾波技術(shù)和65nm節(jié)點(diǎn)的SOI工藝。為應(yīng)對GPS De-sense，STR31215-11集成了具有高帶外抑制的SAW工藝濾波器，如對Band3抑制可達(dá)50dBc。依賴于先進(jìn)的SOI工藝制程，該GPS LFEM模組功耗低至6mA，可有效適配定位模塊/智能手表等低功耗的應(yīng)用需求。線性度方面，GPS LFEM模組依然較為出色，iP1dB -2.9dBm @ 1575.42MHz，-8.4dBm @ 1176.45MHz，IIP3 -0.7dBm @ 1575.42MHz，-3.6dBm @ 1176.45MHz。

Fig.4. 星曜半導(dǎo)體GPS LFEM模組芯片測試性能

(a. L1 NF; b. L5 NF; c. L1@Multi-on NF; d.L5@Multi-on NF;e. L1 S21; f. L5 S21; g. L1&L5 Multi-on S21)

GPS LFEM模組芯片STR31215-11是星曜半導(dǎo)體發(fā)布的首款射頻模組產(chǎn)品，是星曜半導(dǎo)體射頻模組產(chǎn)品線征程中的第一個重要里程碑。本次模組芯片的推出，充分體現(xiàn)了星曜半導(dǎo)體在射頻模組上卓越的自主研發(fā)能力和創(chuàng)新力，對未來更多的射頻前端模組產(chǎn)品具有非常關(guān)鍵的長期意義。星曜半導(dǎo)體已全面布局對標(biāo)國際先進(jìn)企業(yè)的射頻前端模組系列產(chǎn)品，未來，將繼續(xù)致力于開發(fā)更高性能、更具競爭力的射頻前端芯片，持續(xù)發(fā)布射頻前端的各類接收模組、發(fā)射模組，助力國產(chǎn)射頻前端解決方案的長足發(fā)展。

審核編輯 ：李倩