一種GPS/Glonass接收器IC

一、 引　言

　　隨著GPS通信技術(shù)的發(fā)展，新型GPS接收器不斷涌現(xiàn)，其中抗阻塞特性是衡量接收器性能的主要指標(biāo)。本文介紹一種具有良好抗阻塞特性的GPS接收器IC MAX2740。

二、 芯片簡(jiǎn)介

　　如圖 1所示，MAX2740接收IC將1.57542GHz的GPS/Glonass輸入信號(hào)下變頻至135.42MHz的第一中頻。信號(hào)進(jìn)入片內(nèi)低噪聲放大器(LAN)之前首先進(jìn)行外部濾波，以便抑制鏡頻。集成化的LAN具有2.2dB(50Ω源阻抗)的典型噪聲系數(shù)。MAX2740的一個(gè)關(guān)鍵優(yōu)點(diǎn)在于它能提供足夠的低噪聲射頻增益，以彌補(bǔ)因聲表面波(SAW)濾波器的高選擇性所造成的嚴(yán)重的信號(hào)損失而不犧牲接收機(jī)靈敏度。典型為-30dB的高輸入IP3，再加上第一中頻SAW所提供的高選擇性，使其具有優(yōu)異的抗干擾能力。第二級(jí)下變換器將信號(hào)混頻至最終的15.42MHz中頻。然后被送入一個(gè)增益控制范圍達(dá)50dB的AGC放大器，總的接收器增益大于100dB。

圖 1　MAX2740功能結(jié)構(gòu)

　　MAX2740輸出為差分方式，使后續(xù)的三重自適應(yīng)數(shù)字化具有很高的接收靈敏度和抑制帶內(nèi)干擾信號(hào)的能力。
　　集成化的頻率合成器從20MHz外部基準(zhǔn)產(chǎn)生兩級(jí)下變頻所需要的本振信號(hào)。外接電感或陶瓷諧振器組成的VCO諧振網(wǎng)絡(luò)具有極低的相位噪聲，使本振抖動(dòng)降至最小。這使MAX2740對(duì)于采用載波相位技術(shù)、要求亞厘米精度的產(chǎn)品如高精度遙測(cè)來(lái)說(shuō)也非常理想。其主要特點(diǎn)如下：
　　(1) 6種頻率輸出：1MHz、100kHz、40kHz、10kHz、4kHz、1kHz；
　　(2) 3個(gè)UART，帶有一個(gè)可設(shè)置的4/16字節(jié)FIFO接口；
　　(3) 32位內(nèi)部數(shù)據(jù)總線；
　　(4) 16位外部處理器數(shù)據(jù)總線；
　　(5) 8位A/D接口能力；
　　(6) 8位D/A接口能力；
　　(7) 可編程通用I/O；
　　(8) 支持Intel、Motorola及Strong-ARM處理器；
　　(9) 自適應(yīng)多徑抑制，降低多徑誤差90%以上；
　　(10) 嵌入式實(shí)時(shí)時(shí)鐘；
　　(11) 嵌入式32位ARM RISC處理器(12MIPS)工作于20MHz外部時(shí)鐘；
　　(12) 32字節(jié)片內(nèi)RAM。

三、 接收器配置

　　MAX2740典型的接收器配置如圖 2所示。

圖 2　GPS/Glonass接收器配置

　　其主要特點(diǎn)如下：
　　1.L1波段，C/A碼(SPS)，12通道連續(xù)跟蹤接收器含12路相關(guān)器；
　　2.1Hz更新速率；
　　3.精度：
　　(1) 位置：15m　CEP(50%)，無(wú)SA；
100m　CEP(50%)，有SA。
　　(2) 速度：1m/s，有SA；
0.15m/s，無(wú)SA。
　　(3) 時(shí)間：300ns；
　　4.RTCM兼容的DGPS輸入；
　　5.DGPS(差分定位)精度：
　　(1) 位置：1m　CEP(50%)
　　(2) 速度：0.03m/s
　　6.目標(biāo)捕獲(90%)
　　(1) 概略星歷開(kāi)啟時(shí)間：＜60s
　　(2) 衛(wèi)星星歷開(kāi)啟時(shí)間：30s
　　7.信號(hào)丟失后重新捕獲時(shí)間最多1s(最長(zhǎng)間隔60s)；
　　8.動(dòng)態(tài)特性：
　　(1) 高度：最高50000m；
　　(2) 速度：最快550m/s；
　　(3) 加速度：最大9g；
　　(4) 振動(dòng)：最大4g/s。

四、 抗阻塞特性

　　將圖 2所示的接收器直接連接至RF端口的無(wú)源錐形天線構(gòu)成一個(gè)接收系統(tǒng)，其抗阻塞特性如圖 3所示。可以看出，最大可超過(guò)90dB。

圖 3　抗阻塞特性

　　以上介紹了一種具有良好抗阻塞特性的GPS/Glonass接收器IC。隨著通信技術(shù)的不斷發(fā)展，相信更先進(jìn)的GPS接收器必將不斷涌現(xiàn) 。