Введение
В контексте мобильных терминалов глобальной навигационной спутниковой системы (ГНСС), стремящихся к миниатюризации и низкому энергопотреблению, в данной статье представлен высокоинтегрированный, маломощный, многодиапазонный радиочастотный чип ГНСС. Изготовленный по передовой технологии SiGe BiCMOS, этот чип требует только источника питания 3,3 В с типичным рабочим током 35 мА, что значительно снижает энергопотребление системы. Это делает его идеальным для таких приложений, как смартфоны, портативные навигационные устройства и т.д.

Конструкция и особенности радиочастотного чипа
Для достижения высокой производительности и интеграции в радиочастотном чипе применена архитектура приемника с одним понижающим преобразованием. Ядром микросхемы является встроенный в чип высокопроизводительный полосовой фильтр промежуточной частоты (ПЧ) с центральной частотой 46 МГц и полосой пропускания 20 МГц. Кроме того, в чип интегрированы все ключевые функциональные модули РЧ, включая малошумящие усилители, смесители с подавлением изображения, усилители с переменным коэффициентом усиления, синтезаторы частоты и аналого-цифровые преобразователи, что требует всего нескольких внешних компонентов для формирования полного решения РЧ фронта.

В конкретной схеме малошумящего усилителя используется структура CASCODE с эмиттерной обратной связью. Такая конструкция не только обеспечивает усиление более 15 дБ, но и контролирует коэффициент шума до уровня ниже 2 дБ, эффективно улучшая чувствительность приема. Смеситель с подавлением изображения сочетает в себе структуру умножителя Гилберта и технологию широкополосного согласования, что обеспечивает превосходную линейность и возможность подавления изображения. В фильтре промежуточной частоты используется активная RC-структура и встроена схема автоматической настройки. Это позволяет ему автоматически компенсировать колебания характеристик, вызванные вариациями технологического процесса и изменениями температуры, обеспечивая стабильность центральной частоты и полосы пропускания фильтра.

Производительность радиочастотного чипа
В ходе практических испытаний RFchip демонстрирует выдающиеся общие характеристики. Его каскадный коэффициент шума ниже 3,5 дБ, а коэффициент усиления канала превышает 50 дБ. Внутриполосная ровность лучше 2 дБ, а внеполосное подавление превышает 25 дБ. Кроме того, чувствительность автоматической регулировки усиления (AGC) достигает -94 дБм, а фазовый шум при смещении частоты на 10 кГц ниже -85 дБс/Гц. Все эти показатели отвечают строгим требованиям, предъявляемым к ВЧ-фронтам многорежимных GNSS-приемников.

Заключение
Таким образом, этот высокоинтегрированный, маломощный, многодиапазонный GNSS RFchip, обладающий превосходными характеристиками и высокой степенью интеграции, представляет собой идеальное базовое RF-решение для следующего поколения мобильных навигационных терминалов.