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全双工蜂巢式手机适用的GPS LNA
 

【作者: Ian Piper】2005年01月01日 星期六

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近来手机射频前端发展的趋势包含了GPS的功能,这个趋势的推动大部分是FCC针对美国市场对E911服务的需求。另一方面是GPS定位的能力,使手机能轻易的做定位及导航的功能。 FCC强制要求系统服务业者必须提供精确度在50~150 公尺的定位能力。较旧款的手机则可以使用一种以数个网路为基础的技术:监视时间差量测法(OTD)或顺向链路三角形法(FLT)。这两种方法手机都必须对附近三个基地台做量测, 同时必须具备特殊的轫体及/或软体。


拥有内建GPS接收器的新款CDMA手机,能使用一种技术称为辅助GPS(Assisted GPS;A-GPS)。系统服务业者通知手机它们观察到那些GPS卫星,随后手机内的GPS接收器则做定位的计算。困难点是CDMA当手机操作在全双工模式,此时由功率放大器发射所产生的频带外讯号及杂讯将会落入GPS讯号中。而另一种处理这种问题的方法是当手机做GPS计算时将发射端关掉。更先进的CDMA手机设计则允许接收GPS讯号时连续或同时能保持声音或资料的链结。(图一)为拥有GPS功能的手机在非同时操作下的情形。在这种条件下,当手机做GPS特性计算时,手机必须中断链结,因为基频在同一时间只允许一组I/Q频道使用。多样化的分隔架构可以用在CDMA标准中。如(图二) 所示,采用两组接收器可让手机在计算GPS的同时而 不让链结中断。


《图一 CDMA 手机前端使用两组天线以便同时使用GPS 功能》
《图一 CDMA 手机前端使用两组天线以便同时使用GPS 功能》

如先前所提到,这种架构的困难点在于逆向链路所发射的讯号将会灌入GPS的低杂讯放大器(LNA) 中。最差的情况是当手机正好在PCS频带上(1850-1990 MHz) 使用。在手机必须同时使用GPS的链结编排时,必须将内部发射器造成的灵敏度衰减也计算在内。由发射器产生而落入GPS频段的杂讯必须在使用双工器(duplexer)及双通道器(Diplexer)的组合后被抑制掉。发射讯号的大小有时可以高达+24dBm,同时必须被GPS预选滤波器(pre-select filter)抑制掉。设计人员会面临两个问题;第一,TX信号会进入GPS路径,而TX杂讯会耦合到GPS频率,导致杂讯底线(noise floor)提高;第二,将PCS RF能量透过零中频( zero IF)转换路径直接转换为GPS中的基频信号,造成IM2的现象。
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