在智能設(shè)備全面普及的當下，全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（GNSS）已成為各類終端的“剛需功能”。而高精度定位的實現(xiàn)，離不開核心器件——GNSS低噪聲放大器（LNA）。衛(wèi)星信號從2萬公里外的太空抵達地面時，功率已降至-130dBm以下，極易被系統(tǒng)噪聲淹沒，進而導(dǎo)致定位失效。GNSS LNA的核心作用在于破解這一技術(shù)瓶頸，它能將微弱信號放大至平臺系統(tǒng)可處理的水平，同時優(yōu)化系統(tǒng)信噪比，通過GNSS LNA靠近天線擺放，可減少信號傳輸損耗與噪聲干擾，作為接收端的第一級器件，其噪聲特性直接決定整機的定位精度。

艾為全場景GNSS LNA方案

數(shù)模龍頭艾為電子深耕GNSS LNA領(lǐng)域，產(chǎn)品覆蓋專業(yè)高精度設(shè)備、消費級智能終端（手機/穿戴）、工業(yè)及車載交通等全場景，核心亮點：

超低噪聲：高端型號噪聲系數(shù)低至0.5dB，復(fù)雜環(huán)境定位精度提升顯著；

多頻段兼容：單器件支持L1/L2/L5多頻段，簡化前端設(shè)計；

全場景適配：從1.2mA超低功耗（穿戴設(shè)備）到車規(guī)認證型號（車載場景），覆蓋不同需求。

在介紹應(yīng)用方案之前先簡單介紹衡量LNA性能的四大關(guān)鍵指標。

噪聲系數(shù)：靈敏度的"守門員"

噪聲系數(shù)（Noise Figure）是LNA的核心性能指標，直接決定接收機靈敏度。艾為電子GNSS LNA的噪聲系數(shù)性能處于業(yè)內(nèi)領(lǐng)先水平：AW15345DNR & AW15045FDR可達0.50dB，可有效提升GNSS定位精度與速度。

表1 AW15345DNR和AW15045FDR部分主要指標

增益：放大能力的"調(diào)節(jié)器"

增益（Gain）參數(shù)需要平衡，過高或過低都會影響系統(tǒng)性能，取決于平臺的解調(diào)能力。

設(shè)計考量：

增益過高：可能導(dǎo)致后續(xù)電路飽和，產(chǎn)生非線性失真

增益過低：無法有效提升信號強度，難以克服后續(xù)電路的噪聲影響

針對手機、穿戴等設(shè)備對eLNA約18dB的典型增益需求，艾為電子的GNSS LNA增益可精準滿足；若場景需要更高增益，通過級聯(lián)GNSS LNA即可實現(xiàn)。

線性度：抗干擾的"防火墻"

線性度（Linearity）指標主要包括IP3（三階交調(diào)截止點）和P1dB（1dB壓縮點），這些參數(shù)決定了LNA抗干擾能力。

關(guān)鍵參數(shù)：

·IP3（三階交調(diào)截止點）：>-10dBm，可有效抵抗鄰頻干擾

·P1dB（1dB壓縮點）：>-20dBm，確保強信號下不飽和

艾為電子的GNSS LNA的AW15745DNR線性度性能業(yè)內(nèi)領(lǐng)先，P1dB達-2.5dBm，IIP3高達3.3dBm，極高的線性度有效地解決了手機蜂窩與GNSS共存場景、多模導(dǎo)航相互干擾問題等。

表2 AW15745DNR部分主要指標

功耗: 能量消耗的“計量器”

艾為電子已量產(chǎn)多檔位功耗GNSS LNA產(chǎn)品系列，全面覆蓋各行業(yè)差異化需求：核心型號AW15085DNR以1.2mA超低功耗達成行業(yè)領(lǐng)先，同時提供2.4mA、4mA等多檔位多產(chǎn)品的選擇。

穿戴設(shè)備優(yōu)先選用4mA以內(nèi)低功耗型號、手機產(chǎn)品可靈活適配6mA左右型號。

表3 不同功耗的LNA部分主要指標

以下將詳解各領(lǐng)域典型應(yīng)用方案圖：

智能手機/兒童手表/手環(huán)GNSS電路框圖

以Qual**&MT**平臺為例：

圖1 智能終端GNSS電路應(yīng)用方案圖

1. 圖1為典型智能終端GNSS電路應(yīng)用框圖，穿戴除平臺差異外，前端設(shè)計與手機基本一致，信號鏈路為：ANT→Pre SAW→GNSS LNA→Post SAW→TR。其中Post SAW為兼容設(shè)計，Qual**平臺通常必需，因天線至RF TR走線較長易引入帶外干擾，需擺放在靠近平臺端；MT**平臺為兼容設(shè)計，僅當存在帶外干擾時使用。

2. 天線設(shè)計方案：L1天線通常與WIFI 2.4G/5G共天線；L5天線可采用獨立方案，也可與MIMO WIFI 2.4G/5G或主射頻共天線，具體需根據(jù)PCB布局及天線環(huán)境確定。

3. B13頻段干擾防護：若手機支持B13（787MHz），需考慮其二次諧波對GPS的干擾，防護措施如下：

保障B13二次諧波與GPS天線的隔離度；

選用高帶外抑制的Pre-SAW濾波器；

在B13-PA輸出端預(yù)留二次諧波衰減LC電路；

在GPS天線后預(yù)留諧波衰減LC電路，推薦電路如圖2。

圖2 787MHz陷波網(wǎng)絡(luò)

低插損陷波網(wǎng)絡(luò)(Notch)

建議BOM：L4:15nH, C4:2.7pF, C5:7.5pF, C6:7.5pF；

該網(wǎng)絡(luò)插損約0.2dB，787MHz抑制度約10dB；

該HPF我們建議加在LNA前SAW的輸入端；

該網(wǎng)絡(luò)因此不要額外的匹配器件，根據(jù)實際情況微調(diào)C5/C6即可。

GNSS模組電路應(yīng)用框圖

圖3 GNSS模組電路應(yīng)用方案圖

1. 單LNA共匹配方案：一顆GNSS LNA實現(xiàn)L1+L5信號同時放大，濾波器在第二級抗干擾能力差，適用于共享單車、電動車、物流追蹤等中低精度定位場景。

2. 雙LNA雙SAW方案：兩顆GNSS LNA搭配前后級SAW濾波器，適配無人機、自動駕駛汽車、自動割草機等復(fù)雜電磁環(huán)境場景。

GNSS有源天線電路應(yīng)用方案

推薦如下三個設(shè)計方案：

圖4 GNSS有源天線電路應(yīng)用方案圖

1.GNSS有源天線設(shè)計：需根據(jù)GNSS模組平臺的差異確定天線增益要求，常見規(guī)格為17dB/28dB/36dB，針對不同增益需求，對應(yīng)提供上述三種建議應(yīng)用方案，LNA級聯(lián)的前后位置可根據(jù)實際情況調(diào)整。

2.前端電路設(shè)計要點：天線后第一級器件選型需結(jié)合天線類型，多合一天線（GNSS與Cellular/WIFI集成）建議優(yōu)先串聯(lián)濾波器，以抑制帶外干擾導(dǎo)致的性能衰減；外置GNSS天線因帶外干擾較少，可優(yōu)先放置GNSS LNA，從而顯著提升GNSS信號性能；電路中的LDO為高電壓平臺供電提供兼容設(shè)計，以提供適當?shù)碾妷航oGNSS LNA供電；此外，TP0是GNSS模組接入的饋點，其中C1（100pF）實現(xiàn)隔直流通高頻功能，L1（100nH）實現(xiàn)阻高頻通直流功能。

3.LNA選型建議：天線后首級LNA可按需選型，末級則采用L1/L5二合一LNA，艾為電子AW15745DNR僅需一顆輸入電感即可實現(xiàn)雙頻段信號同時放大；AWR5005DNR-Q1更是通過了AEC-Q100車規(guī)認證，為客戶提供了更靈活的設(shè)計選型空間。

表4 AW15745DNR&AWR5005DNR-Q1部分主要指標

GNSS LNA作為定位系統(tǒng)性能的核心，其性能直接定義了自動駕駛、物聯(lián)網(wǎng)等新興領(lǐng)域的定位精度高度。面對持續(xù)攀升的高性能需求，科學選型與優(yōu)化設(shè)計是實現(xiàn)精準定位的關(guān)鍵。數(shù)模龍頭艾為電子始終以技術(shù)為核心深耕迭代，用更卓越的產(chǎn)品賦能全場景應(yīng)用。以下為艾為電子全系列GNSS LNA產(chǎn)品選型表，后續(xù)重磅新品，敬請持續(xù)關(guān)注！

表5 GNSS LNA選型表