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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。這款先進的器件功耗非常低（32.2V時為4mW），無需昂貴的中頻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、自動增益控制放大器（AGC）、本振頻率合成器、時鐘緩沖器和內(nèi)部數(shù)字采樣器。

該器件可與許多商用GPS基帶IC 接口。它適用于許多應用，包括車輛導航、遠程信息處理、自動安全、資產(chǎn)跟蹤、基于位置的服務（LBS）和消費電子產(chǎn)品。對于完整的GPS RF解決方案而言，設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?？?a target="_blank">信號轉(zhuǎn)換增益為120dB，噪聲系數(shù)為4.5dB。IF信號以18.414MHz的參考時鐘速率采樣。

*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IF輸出引腳——一對差分輸出和一個單端輸出。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)建塊的說明可在表 1 中找到;級聯(lián)性能如表2所示。圖2所示為GPS接收機RF部分與MAX2742的應用電路。

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	當可能不存在有源 GPS 天線時，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
參考時鐘	18.414MHz晶體/TCXO
數(shù)字信號處理器	基帶處理器

表 2.系統(tǒng)級聯(lián)性能

規(guī)范	級聯(lián)性能	注意
獲得	131分貝	無有源天線，假設外部LNA增益為15dB，BPF損耗為3dB，匹配網(wǎng)絡損耗為1dB
噪聲系數(shù)	1.9分貝	無有源天線，假設外部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)建模塊來構(gòu)建完整的GPS接收器。如圖3所示，需要一個額外的天線電源控制模塊、一個RESET電路和一個延遲電路。構(gòu)建塊的說明可在表 3 中找到;級聯(lián)性能如表4所示。

圖3.完整的GPS接收機解決方案框圖。

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	有關詳細信息，請參閱 RF 部分。
液化天然氣	MAX2654 LNA	有關詳細信息，請參閱 RF 部分。
射頻聲波	射頻帶通	有關詳細信息，請參閱 RF 部分。
電源管理	MAX8510低噪聲LDO
射頻下變頻器	MAX2742
參考時鐘	18.414兆赫 TCXO	TCXO還提供基帶時鐘。在該參考設計中，不使用MAX2742的GPS時鐘輸出。
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。
復位/延遲電路	CXD2932 所需的不同復位級別和延遲電路	為確保成功啟動，CXD2932需要兩個相隔100ms的RESET信號。
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：每秒一個脈沖信號	該信號與GPS原子鐘對齊。

圖 4

顯示了參考設計的實際 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		58（典型值）	60（最大）	s
5		TFW	熱啟動		45	30（最大）	s
6		TFH	熱啟動		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.=測試條件，N.M.=未測量

審核編輯：郭婷

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