L1频段卫星导航射频前端低噪声放大器芯片AT2659.doc
L1频段卫星导航射频前端低噪声放大器芯片
AT2659
1. 概述
AT2659 是一款具有高增益、低噪声系数的低噪声放大器（LNA）芯片，支持L1频段多模式全球卫星定位，可以应用于GPS、北斗二代、伽利略、Glonass 等GNSS导航接收机中。
芯片采用先进的SiGe工艺制造，采用1.5 mm X 1 mm × 0.78 mm的6 pin DFN 封装。
应用
自动导航
定位功能移动设备
个人导航仪
集成GPS的手机
笔记本 /PAD
水下导航
航空设备
主要特点
支持北斗、GPS、 GALILEO、 GLONASS等 L1频段的多个卫星导航系统；
典型噪声系数：0.80dB ；
典型功率增益：21.5dB ；
典型输入P1dB： -14dBm ；
工作频率：1550MHz ～ 1615MHz ；
电流消耗： 4.3mA;
宽供电电压范围： 1.4V ~ 3.6V;
2.5KV HBM ESD 管脚保护电路；
内部集成的50Ω输出匹配电路；
外围电路简单
2.管脚、功能和典型应用框图
图1.典型应用框图
管脚名称功能
1、2 GND 接地
3 RFIN 射频输入
4 VDD 电源
5SHDN 工作（高电平） , 休眠( 低电平 ),
6RFOUT射频输出
表1.管脚说明
元件标号描述
C1 LNA输入隔直电容， 470pF
C2 电源旁路电容， 33 nF
L1 LNA输入匹配电感 6.8 nH
表2. 外围元件说明
3. 直流电学特性
参数条件最小值典型值最大值单位电源电压 1.4 3.0 3.6 V
电源电流SHDN =1 4.3 mA
SHDN =0 2 4 uA 数字输入逻辑高电平 1.1 V
杭州中科微电子有限公司
数字输入逻辑低电平0.4 V RFIN 直流偏置电压SHDN =1 0.83 V
4.交流电学特性：表一（中心频率157
5.42 MHz ， 2.85V 供电电压下）
参数条件最小值典型值最大值单位工作频率1550 1575.42 1615 MHz 功率增益21.5 dB
噪声系数0.80 dB
输入回损 L1:6.8nH 15 dB
输出回损15 dB
反向隔离30
输入IP3 注1 -5 dBm 输入P1dB -14 dBm
注1：采用偏离中心频率(1575.42MHz)分别为 5MHz和10MHz的两路输入信号，
输
入信号强度为 -40dBm；
5. 交流电学特性：表二（中心频率1561.098 MHz ， 3V供电电压下）
参数条件最小值典型值最大值单位工作频率1550 1561.098 1615 MHz 功率增益20.5 dB 噪声系数0.80 0.93 dB 输入回损 L1:6.8nH 15 dB
杭州中科微电子有限公司
输出回损15 dB
反向隔离32
输入IP3 注2 -5 dBm 输入P1dB -14 dBm 注2：采用偏离中心频率 (1561.098MHz)分别为 5MHz和10MHz的两路输入信号，输入信号强度为 -40dBm；
6. 交流电学特性：表三（中心频率1602 MHz ， 3V供电电压下）
参数条件最小值典型值最大值单位工作频率1550 1602 1615 MHz 功率增益21.5 dB
噪声系数0.80 0.93 dB
输入回损 L1:6.8nH 15 dB
输出回损15 dB
反向隔离31
输入IP3 注3 -5 dBm 输入P1dB -14 dBm
注3：采用偏离中心频率(1575.42MHz)分别为 5MHz和10MHz的两路输入信号，
输
入信号强度为 -40dBm；
5.典型工作特性
典型工作条件为：评估板板级测试，温度为 25℃，电源电压为 2.85V，输入信号为中心频率的信号（另有说明除外）。
图一、噪声系数与供电电压的曲线
图二、噪声系数与工作频率的曲线图三、功率增益与供电电压的曲线
图四、功率增益与工作频率的曲线图五、输入回损与工作频率的曲线
图六、输出回损与工作频率的曲线
6.封装说明。
MT2659用户手册V11,完全匹配MAX2659
L1频段卫星导航低噪声放大器芯片MT2659用户手册版本更新历史版本 日期 更新内容1.0 2016/03/01 初稿1.1 2016/06/23 调整版面格式，增加实测信息1 功能描述1.1 概述MT2659 是一款专门针对中国BDS（北斗卫星导航系统），美国的GPS，俄罗斯的GLONASS和欧盟的GALILEO导航系统应用而设计的高增益、低噪声系数射频放大器。
MT2659芯片采用先进的SiGe工艺设计制造，具有23dB高增益和0.71dB的低噪声系数。
芯片支持1.4V至3.6V宽电源供电，电流消耗仅4.4mA。
芯片采用1.5 mm X 1 mm ×0.55 mm的6 pin DFN封装，符合RoHS规范。
1.2 特性●支持BDS、GPS、GALILEO、GLONASS等L1频段的多个卫星导航系统；●典型噪声系数：0.71dB；●典型功率增益：23dB；●典型输入P1dB：-14dBm；●工作频率：1550MHz ～ 1615MHz；●典型工作电流：4.4mA;●宽供电电压范围：1.4V ~ 3.6V;●所有管脚支持2.5KV HBM ESD保护●内部集成的50Ω输出匹配电路；●外围电路简单1.3 应用●导航设备●可穿戴式设备●内置天线●外置天线●定位功能移动设备 ●个人导航仪●集成GPS的手机 ●笔记本/PAD2.技术描述2.1 PIN 排列图2.2管脚定义2.3电气参数2.3.2 交流参数1：中心频率1575.42 MHz，2.85V供电电压下参数 条件 最小值 典型值 最大值 单位工作频率 1550 1575.42 1615 MHz 功率增益 23 dB 噪声系数 0.71 dB 输入回损 L1:6.8nH 12 dB 输出回损 17 dB 反向隔离 34 dB 输入P1dB -14 dBm 2.3.3 交流参数2：中心频率1561.098 MHz，2.85V供电电压下参数 条件 最小值 典型值 最大值 单位工作频率 1550 1561.098 1615 MHz 功率增益 23 dB 噪声系数 0.73 dB 输入回损 L1:6.8nH 11 dB 输出回损 18 dB反向隔离 34输入P1dB -14 dBm 2.3.4 交流参数3：中心频率1602 MHz，2.85V供电电压下参数 条件 最小值 典型值 最大值 单位工作频率 1550 1602 1615 MHz 功率增益 23 dB 噪声系数 0.73 dB 输入回损 L1:6.8nH 12 dB 输出回损 15 dB 反向隔离 34 dB 输入P1dB -14 dBm2.4典型应用电路元件标号 描述C1 输入隔直电容，470pFC2 旁路电容，0.1uFL1 输入匹配电感 6.8 nH3典型工作特性典型工作条件为：评估板测试，温度为25℃，电源电压为2.85V，输入信号为导航系统中心频率信号。
MAX2659
L1 band VCC = 2.85V VCC = 1.6V (Note 2) (Note 3) (Note 4) (Note 2) (Note 2) (Note 2)
CONDITIONS
MIN TYP MAX
1575.42
17
20.5
16.5 20.5
0.8
-5
-12
10
15
10
25
32
UNITS MHz
Note 4: Measured with a tone located at 5MHz offset from the center of the GPS band.
2
Maxim Integrated
MAX2659 GPS/GNSS Low-Noise Amplifier
Typical Operating Characteristics
4.5 +85°C
4.3
4.1 +25°C
3.9 -40°C
3.7
3.5 1.6 1.8 2.0 2.2 2.4 2.6 2.8 3.0 3.2 3.4 SUPPLY VOLTAGE (V)
MAX2659 toc01
GAIN (dB)
GAIN vs. RF FREQUENCY
25
20 15
10
5
0 -5
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
PARAMETER Supply Voltage
Supply Current
Digital Input-Logic High Digital Input-Logic Low Digital Input Current RFIN DC Voltage
CONDITIONS SHDN = high Shutdown mode, SHDN = low
L波段低噪声放大器的设计
L波段低噪声放大器的设计引言低噪声放大器(LNA)是雷达、通信、电子对抗、遥测遥控等电子系统中关键的微波部件，有广泛的应用价值。
由于微波系统的噪声系数基本上取决于前级放大器的噪声系数，因此LNA噪声系数的优劣会直接影响整个系统性能的好坏。
低噪声放大器的设计主要包括输入、输出匹配网络和直流偏置网络的设计以及改善晶体管稳定的措施。
本文首先介绍放大器提高稳定性的源极串联负反馈原理，然后设计了一个L波段的低噪声放大器实例，并给出了放火器输入、输出回波损耗、增益、噪声系数等参数的仿真结果。
低噪声放大器的设计本文所设计的低噪声放大器的性能指标为：在1.90GHz～2.10GHz 的频段内，功率增益Gp≥30dB，噪声系数NF≤1dB。
考虑指标要求，拟采用两级放大级联技术来实现。
n级放大器噪声系数可表示为：其中，NF为放大器整机的噪声系数；NF1、NF2…NFn分别是放大器第1级、第2级至第n级的噪声系数；G1、G2、…Gn-1分别是放大器第1级、第2级至第n-1级的功率增益。
由公式(1)可知，第一级放大器的噪声系数和增益将直接影响整个放大器的噪声系数。
级联低噪声放大器要获得低的噪声系数，选择的放大器第一级晶体管应该在工作频率具有低的噪声系数和较高的增益。
设计LNA首先应根据设计指标选择合适的器件，然后根据器件在工作频率的阻抗特性设计输入、输出匹配网络。
由于设计的低噪声放大器的增益指标大于30dB，因此需要使用多级级联的方式来实现。
Agilent公司的ATF54143 E-PHEMT晶体管具有高增益和低噪声的特性，适用于频率范围在450MHz～6GHz无线系统的各种LNA电路中。
该管子在2GHz频点上的噪声系数是0.5dB，增益为17dB，因此选择了该晶体管作为放大器的第一级；为实现放大器的增益指标，选用MGA86576作为第二级。
源极串联反馈电感对稳定性的影响稳定性是LNA电路必须考虑的，放大器的稳定性是指对振荡的抑制水平，必须保证放大器的稳定性，以避免可能出现的自激。
国外L频段航空电子设备电磁兼容设计分析及启示
国外L频段航空电子设备电磁兼容设计分析及启示何进【摘要】介绍了国外工作于960～1 215 MHz L频段航空电子设备的信号特点,对可能存在的诸多电磁兼容问题进行了分析,综合采取了频分多址、时分多址、码分多址、扩频及频带滤波等电磁兼容技术,降低了设备的电磁干扰,提高了设备的抗干扰能力,从国外设备的长期使用来看,这些技术非常成功有效.简要介绍了我国现阶段L频段设备情况,给出了四点启示,以供广大读者参考.【期刊名称】《现代电子技术》【年(卷),期】2010(033)003【总页数】6页(P23-28)【关键词】L频段;航空电子设备;电磁兼容设计;电磁干扰【作者】何进【作者单位】西南电子技术研究所,四川,成都,610036【正文语种】中文【中图分类】TN973;TN9660 引言在国际电信联盟对无线电频率的划分中，L频段通常为1～2 GHz。
其中，960～1 215 MHz频段，在世界范围内保留给航空无线电导航业务中机载空中导航电子辅助设备，以及任何直接相关的陆基设施的使用和发展。
由于L频段的外部噪声低，各种射频器件及配套电路技术成熟，在军民系统中得到了广泛的应用。
其中，分布在960～1 215 MHz频段的设备数量众多，民用的有二次航管设备(ATC)、空中交通防撞系统(ACAS)、测距设备(DME)、军用的有敌我识别系统(IFF)、空中战术导航系统即塔康(TACAN)、联合战术信息分发系统(JTIDS)数据链等。
如何在机载平台有限的空间和复杂的电磁环境中实现上述功能设备的正常使用，一直是笔者思索的问题。
本文主要对国外L频段960～1 215 MHz航空电子设备的电磁兼容设计进行研究分析，针对可能出现的电磁兼容问题，采取的措施和方法，简要介绍我国现阶段设备情况，以及给我们的启示。
1 机载L频段电子设备种类及信号特点1.1 航管应答机航管应答机[1]的主要功能是帮助识别单独的飞机，有助于飞机安全通过受管制的空域。
AT2659 L1频段卫星导航低噪声放大器芯片
1 功能描述AT2659 是一款专门针对中国 BDS（北斗卫星导航系统），美国的 GPS，俄罗斯的GLONASS 和欧盟的 GALILEO 导航系统应用而设计的高增益、低噪声系数射频放大器。
AT2659 芯片采用先进的 SiGe 工艺设计制造，具有 23dB 高增益和 0.71dB 的低噪声系数。
芯片支持 1.4V 至 3.6V 宽电源供电，电流消耗仅 4.4mA。
芯片采用 1.5 mm X 1 mm ×0.55 mm 的 6 pin DFN 封装，符合 RoHS 规范。
特性●支持BDS、GPS、GALILEO、GLONASS等L1频段的多个卫星导航系统；●典型噪声系数：0.71dB；●典型功率增益：23dB；●典型输入P1dB：-14dBm；●工作频率：1550MHz ～ 1615MHz；●典型工作电流：4.4mA;●宽供电电压范围：1.4V ~ 3.6V;●所有管脚支持2.5KV HBM ESD保护●内部集成的50Ω输出匹配电路；●外围电路简单应用●导航设备●可穿戴式设备●内置天线●外置天线●定位功能移动设备●个人导航仪●集成 GPS 的手机●笔记本/PAD技术描述PIN 排列图管脚定义管脚名称功能1、2GND接地3RFIN射频输入4VDD电源5工作（高电平）,休眠(低电平),SHDN6RFOUT射频输出电气参数典型应用电路元件标号描述C1输入隔直电容， 100pFC2旁路电容，100pFL1输入匹配电感, 6.8 nH典型工作特性典型工作条件为：评估板测试，温度为25℃，电源电压为2.85V，输入信号为导航系统中心频率信号。
输入输出特性（S11，S21/增益，S12，S22，评估板实测值）频率1561.098MHz 1575.42MH1602MHz参数zBD L1Glonass L1GPS L1S11(dB)-10.93-11.37-12.15 S21/增益(dB)23.0723.0322.88 S12(dB)-34.10-34.10-33.94 S22(dB)-17.72-17.28-14.623.2噪声系数（评估板实测值）3.2.1 BDS（北斗）中心频率=1561.098MHz 评估板噪声系数实测值=0.88dB*芯片噪声系数应考虑 PCB 损耗和 SMA 损耗。
XN2128 型GNSS低噪声放大器产品说明书
XN2128型GNSS低噪声放大器产品说明书拟制：审核：会签：批准：重庆西南集成电路设计有限责任公司低噪声放大器Rev 0描述本产品是一款应用于GNSS接收机的低噪声放大器电路。
设计采用BiCMOS工艺，具有小尺寸低噪声的特性。
该芯片应用于GNSS接收机前端，可有效提高接收机的接收灵敏度，扩大接收机的应用范围。
本产品可工作在+1.5V～+3.3V电源电压下。
当电源电压为3.3V时，电路消耗电流仅3.7mA，在关断模式下消耗电流小于1uA。
封装采用DFN6L形式，大小仅为1.1mm×0.9mm×0.5mm。
特点• 全覆盖GNSS L1频带，1559MHz~1610MHz• 0.8dB超低噪声系数• 增益：19dB• 仅3.7mA消耗电流• 省电模式(ENABLE)选择• 采用6-pin1.1mm×0.9mm×0.5mm DFN6L的小型封装器件特征• 交通工具导航系统 • 通信系统• 个人导航设备(PND) • 带GPS功能的手机• 笔记本电脑 • 航空/航海电子设备• GPS天线功能框图图1 XN2128原理框图引脚定义123456GNDVCCRF_OUTGNDR FRF_IN ENABLE图2 XN2128引出端排列（俯视图）绝对最大额定值（所有电压以GND 为参考）推荐工作条件电特性XN2128是一款专为GNSS的L1频段应用所设计的低噪声放大器，芯片内部集成了使能控制模块，省去了外部的使能控制开关。
噪声系数达到了0.8dB，且消耗电流仅3.7mA，输入1dB压缩点达到了-11.5dBm。
XN2128芯片内部集成了使能控制模块，当PIN6(ENABLE)为逻辑高电平时，芯片正常工作，当PIN6为逻辑低电平时，芯片进入关断模式。
典型特性图TA=25℃，VCC=3.3V典型特性图如图1~图3所示，TA=25℃，VCC=1.8V典型特性图如图4~图6所示：图3 VCC=3.3V，噪声系数NF图4 VCC=3.3V，输入1dB压缩点ICP1图5 VCC=3.3V，S参数图6 VCC=1.8V，噪声系数NF图7 VCC=1.8V，输入1dB压缩点ICP1 图8 VCC=1.8V，S参数典型应用电路图9 XN2128典型应用原理图2)当输入端仅使用一个匹配器件时，L1取值为6.8nH。
L波段宽带低噪声小信号放大器的研制的开题报告
L波段宽带低噪声小信号放大器的研制的开题报告一、研究背景L波段是指频率范围为1-2GHz的微波频段。
作为微波通信、雷达和无线电导航的主要频段之一，L波段具有广泛的应用前景。
现有的L波段放大器存在着带宽不足、噪声较大、动态范围限制等问题，因此需要研制一种新型L波段宽带低噪声小信号放大器来满足应用需求。
二、研究目的本研究旨在设计和实现一种新型L波段宽带低噪声小信号放大器，并且对其性能进行测试和分析。
主要包括以下几个方面：1.设计一种满足L波段频段的低噪声前置放大器电路，以提高接收灵敏度和信噪比。
2.设计一种宽带放大器电路，以扩展L波段信号的处理范围。
3.设计一种小信号放大器电路，以支持对较小信号的放大以及噪声屏蔽。
三、研究内容1. L波段低噪声前置放大器电路的设计：通过文献资料的查阅，结合低噪声放大器和微波滤波器的原理，设计并优化一种适合L波段频段的前置放大器电路。
该电路应具有较低的噪声系数、适当的功率增益和较小的失配损耗。
2. 宽带放大器电路的设计：通过反馈放大器的基本原理，设计并实现一种宽带放大器电路，以支持L波段信号的整体处理。
该电路应具有良好的带宽、较高的线性度和稳定的输出功率。
3. 小信号放大器电路设计：使用Bipolar Junction Transistor (BJT) 或 Field-Effect Transistor (FET)器件设计并测试这种小信号放大器电路，以支持超低噪声的应用场景。
该电路应具有较高的增益、较小的噪声、较低的失调和稳定的输出功率。
四、研究意义本研究的意义如下：1.提高L波段信号的接收灵敏度和信噪比，从而为L波段通信、雷达和导航等应用提供增强的技术支持。
2.设计出一种低成本、高性能的L波段放大器电路，可应用于电子设备、无线通信和航天等领域。
3.为L波段宽带低噪声小信号放大器的研究提供了一个重要的参考。
五、研究方法1. 理论研究：结合文献资料，深入了解低噪声放大器、宽带放大器、小信号放大器的理论知识，明确电路设计原则。
L1频段卫星导航射频前端低噪声放大器芯片AT2659
图五、输入回损与工作频率的曲线
AT2659
地址：杭州市 滨江区 江南大道3850号创新大厦 10 楼
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图六、输出回损与工作频率的曲线
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6. 封装说明
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第4页
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输出回损 反向隔离 输入IP3 输入P1dB 注2
15 32 -5 -14
dB
dBm dBm
注2：采用偏离中心频率(1561.098MHz)分别为5MHz和10MHz的两路输入信号， 输入信号强度为-40dBm；
应用
自动导航 定位功能移动设备 个人导航仪 集成GPS的手机 笔记本/PAD 水下导航 航空设备
AT2659
地址：杭州市 滨江区 江南大道3850号创新大厦 10 楼
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主要特点
支持北斗、GPS、GALILEO、GLONASS等L1频段的多个卫星导航系统； 典型噪声系数：0.80dB； 典型功率增益：21.5dB； 典型输入P1dB：-14dBm； 工作频率：1550MHz ～ 1615MHz； 电流消耗：4.3mA; 宽供电电压范围：1.4V ~ 3.6V; 2.5KV HBM ESD管脚保护电路； 内部集成的50Ω输出匹配电路； 外围电路简单
注3：采用偏离中心频率(1575.42MHz)分别为5MHz和10MHz的两路输入信号，输 入信号强度为-40dBm；
AT2659S规格书 V1.4
1.100 1.075 1.050 1.025
NF (dB)
1.000 0.975 0.950 0.925 0.900 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0
Supply Voltage(V)
图一、噪声系数与供电电压的曲线
1.150 1.125 1.100 1.075 1.050 1.025 1.000 0.975 0.950 0.925 0.900
6.交流电学特性：表二（中心频率1561.098 MHz，2.85V供电电压下） 参数 工作频率 功率增益 噪声系数 输入回损 注1 L1:6.8nH L1:7.5nH 输出回损 反向隔离 输入IP3 输入P1dB 注2 条件 最小值 1550 典型值 1561.098 18.5 0.8 14 20 15 34 -6 -15 最大值 1615 单位 MHz dB dB dB dB dB dB dBm dBm
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L1频段卫星导航射频前端低噪声放大器芯片
1. 概述
AT2659S 是一款具有低功耗、高增益、低噪声系数的低噪声放大器（LNA） 芯片，支持L1频段多模式全球卫星定位，可以应用于北斗二代、GPS、伽利略、 Glonass等GNSS导航设备中。芯片采用先进的SiGe工艺制造，采用2.9 mm ×2.8 mm ×1.1 mm的6 pin SOT23-6封装。
NF vs. RF Frequency
NF (dB)
1450
1500
1550
1600
1650
1700
Frequency (GHz)
图二、噪声系数与工作频率的曲线
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L波段致冷低噪声放大器
L波段致冷低噪声放大器
李斌;梁世光
【期刊名称】《中国科学院上海天文台年刊》
【年(卷),期】2004(000)025
【摘要】介绍了应用于射电天文望远镜L波段接收机系统的致冷低噪声放大器的设计。
该放大器采用了Agilent公司ATF-35143假晶高电子迁移率场效应管(pHEMT)．为两级级联结构，频率范围1600～1740MHz。
在物理温度小于
15K(Kelvin)的环境中，放大器工作正常，两级直流偏置点都在2V7mA，增益28．7—28．9dB，噪声3．2—3．8K，输入匹配好于-22dB，输出匹配好于-16dB，无条件稳定。
【总页数】7页(P128-134)
【作者】李斌;梁世光
【作者单位】中国科学院上海天文台，上海200030
【正文语种】中文
【中图分类】TN722.3
【相关文献】
1.一种L波段宽带、平坦高增益低噪声放大器研究 [J], 严评;厉志强;贾玉伟;朱菲菲
2.L波段致冷低噪声放大器 [J], 李斌;梁世光
3.L波段低噪声放大器的设计与仿真 [J], 张志华
4.致冷L波段低噪声HEMT放大器 [J], 徐长龙
5.星载L波段宽带低噪声放大器芯片设计 [J], 赵博超;徐辉;殷盼;贺娟;张大为;徐鑫因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。