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使用MAX2742集成CMOS RF前端GPS接收器，只需極少的外部元件即可實(shí)現(xiàn)完整的GPS解決方案。

介紹

MAX2742為CMOS、單芯片、GPS前端下變頻器。這款先進(jìn)的器件功耗非常低（32.2V時(shí)為4mW），無(wú)需昂貴的中頻SAW濾波器或笨重的分立中頻帶通濾波器。MAX2742集成了低噪聲放大器（LNA）、混頻器、BPF、自動(dòng)增益控制放大器（AGC）、本振頻率合成器、時(shí)鐘緩沖器和內(nèi)部數(shù)字采樣器。

該器件可與許多商用GPS基帶IC 接口。它適用于許多應(yīng)用，包括車輛導(dǎo)航、遠(yuǎn)程信息處理、自動(dòng)安全、資產(chǎn)跟蹤、基于位置的服務(wù) （LBS）和消費(fèi)電子產(chǎn)品。對(duì)于完整的GPS RF解決方案而言，設(shè)備周圍所需的外部組件最少。系統(tǒng)框圖可以在下一節(jié)中找到。

MAX2742采用18.414MHz*晶體或TXCO工作，提供1.023MHz的差分或單端**中頻輸出。總信號(hào)轉(zhuǎn)換增益為120dB，噪聲系數(shù)為4.5dB。IF信號(hào)以18.414MHz的參考時(shí)鐘速率采樣。

*注：18.414MHz是18.1MHz的023倍，是GPS基頻10.23MHz的十分之一。
** 注意：有三個(gè)IF輸出引腳——一對(duì)差分輸出和一個(gè)單端輸出。選擇由引腳 10 控制。

完整的 GPS 射頻前端解決方案

圖1顯示了Maxim完整GPS RF解決方案的重要構(gòu)建模塊和特性。構(gòu)建塊的說(shuō)明可在表 1 中找到;級(jí)聯(lián)性能如表2所示。圖2所示為GPS接收機(jī)RF部分與MAX2742的應(yīng)用電路。

圖1.GPS射頻前端框圖。

表 1.射頻部分系統(tǒng)構(gòu)建模塊

Block	描述	注意
全球定位系統(tǒng)天線	有源GPS天線，通常具有~1.5dB NF和~20dB增益
液化天然氣	MAX2641/MAX2654/MAX2655 LNA	當(dāng)可能不存在有源 GPS 天線時(shí)，需要外部 LNA。
射頻聲波	RF帶通濾波器以1575.42MHz為中心	射頻 BPF 是干擾器抗擾度所必需的
電源管理	MAX8510低噪聲LDO
射頻下變頻器	MAX2742
參考時(shí)鐘	18.414MHz晶體/TCXO
數(shù)字信號(hào)處理器	基帶處理器

表 2.系統(tǒng)級(jí)聯(lián)性能

規(guī)范	級(jí)聯(lián)性能	注意
獲得	131分貝	無(wú)有源天線，假設(shè)外部LNA增益為15dB，BPF損耗為3dB，匹配網(wǎng)絡(luò)損耗為1dB
噪聲系數(shù)	1.9分貝	無(wú)有源天線，假設(shè)外部LNA NF為1.5dB
功耗	20毫安	以MAX2744+MAX2654為例

圖2。MAX2742的GPS射頻部分原理圖

完整的獨(dú)立 GPS 接收器解決方案

除了RF加基帶IC之外，還有更多構(gòu)建模塊來(lái)構(gòu)建完整的GPS接收器。如圖3所示，需要一個(gè)額外的天線電源控制模塊、一個(gè)RESET電路和一個(gè)延遲電路。構(gòu)建塊的說(shuō)明可在表 3 中找到;級(jí)聯(lián)性能如表4所示。

圖3.完整的GPS接收機(jī)解決方案框圖。

表 3.系統(tǒng)構(gòu)建塊

Block	描述	注意
全球定位系統(tǒng)天線	全球定位系統(tǒng)天線	有關(guān)詳細(xì)信息，請(qǐng)參閱 RF 部分。
液化天然氣	MAX2654 LNA	有關(guān)詳細(xì)信息，請(qǐng)參閱 RF 部分。
射頻聲波	射頻帶通	有關(guān)詳細(xì)信息，請(qǐng)參閱 RF 部分。
電源管理	MAX8510低噪聲LDO
射頻下變頻器	MAX2742
參考時(shí)鐘	18.414兆赫 TCXO	TCXO還提供基帶時(shí)鐘。在該參考設(shè)計(jì)中，不使用MAX2742的GPS時(shí)鐘輸出。
全球定位系統(tǒng)基帶	索尼 CXD2932	CXD2932 還控制有源天線供電、復(fù)位功能。詳情見下文。
天線控制塊	采用 p-MOSFET 和檢流電阻器的天線電源控制	檢測(cè)電阻將天線電源信息反饋給CXD2932。有三種可能的情況：正常、短期和開放。
復(fù)位/延遲電路	CXD2932 所需的不同復(fù)位級(jí)別和延遲電路	為確保成功啟動(dòng)，CXD2932需要兩個(gè)相隔100ms的RESET信號(hào)。
基帶接口	TX：外部控制命令
	接收：全球定位系統(tǒng)數(shù)據(jù)輸出	數(shù)據(jù)速率可編程
	1PPS：每秒一個(gè)脈沖信號(hào)	該信號(hào)與GPS原子鐘對(duì)齊。

圖 4

顯示了參考設(shè)計(jì)的實(shí)際 PCB 布局。完整的解決方案僅占用 25mm x 25mm 的印刷電路板空間。

圖4。GPS 接收器印刷電路板布局.

表 4.模塊性能（LNA + MAX2742 + 索尼 CXD2932）

No.	參數(shù)	Symbol	條件	系統(tǒng)規(guī)格	Maxim Target	量過(guò)的	單位
1	電源	VCC	（注1）	2.7 ~ 3.6		T.C.	V
2	電流消耗	ICC	Vcc= 3.0V		91	88	mA
3.1	敏感性	Sens	Acquisition	Tracking	-145	-145	dBm
3.2	敏感性	Sens			-138	-138	dBm
4	特夫	TFC	冷啟動(dòng)		58（典型值）	60（最大）	s
5		TFW	熱啟動(dòng)		45	30（最大）	s
6		TFH	熱啟動(dòng)		17	6（最大）	s
7	位置漂移范圍	PR	95%的可能性		100	90	ft
8	1PPS 輸出精度	1PPS			1	N.M.	ns

注1：T.C.=測(cè)試條件，N.M.=未測(cè)量

審核編輯：郭婷

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