Малошумящий усилитель SGM13001 от SGMICRO для GNSS-тракта с пассивной антенной

20 мая

Олег Пушкарев (КОМПЭЛ)

В мире современной навигации, где точность позиционирования измеряется метрами, а в профессиональных системах – сантиметрами, критическим звеном становится качество первичного приема сигнала. Использование малошумящего усилителя (LNA) в связке с пассивной антенной часто применяется для обеспечения стабильной работы GNSS-приемника.

В каталоге КОМПЭЛ представлен китайский малошумящий усилитель SGM13001CYUGF6G/TR производства компании SGMICRO. Микросхема предназначена для усиления сигналов систем ГЛОНАСС, Галилео (Galileo), Бэйдоу (BeiDou) и GPS. LNA обеспечивает усиление 19 дБ при коэффициенте шума 0,83 дБ.

SGM13001 отличается высоким коэффициентом усиления и высокой линейностью, работая в диапазоне частот 1550…1615 МГц. Потребление составляет 6,4 мА от источника питания 1,6…3,6 В, опускаясь ниже 2,3 мкА в режиме пониженного энергопотребления. Микросхема не требует дополнительных блокировочных конденсаторов, что позволяет сэкономить площадь печатной платы. Особенностью SGM13001CYUGF6G/TR в корпусе UTDFN-1.5×1.0-6AL является совместимость по выводам с LNA BGU7005.115 (рисунок 1).

Рис. 1. Расположение выводов (а) и схема включения  (б)

Микросхема SGM13001 позволяет реализовать приемный тракт навигатора при работе с пассивной антенной – именно такой вариант используется в большинстве малогабаритных трекеров, где мало места для установки громоздкой выносной антенны.

Если подключить пассивную антенну напрямую к чипсету приемника через кабель или сложную трассировку на плате, слабый спутниковый сигнал может быть заглушен тепловыми шумами самих проводников либо помехами от других узлов на той же плате.

Как LNA исправляет ситуацию?

Установка такого усилителя, как SGM13001 или его аналоги, непосредственно после пассивной антенны решает три ключевые задачи:

1. Снижение коэффициента шума системы: шум всей приемной цепочки изначально определяется первым каскадом. Если вначале стоит LNA с собственным шумом 0,65 дБ, он задает уровень всей системы, не давая помехам от последующих компонентов испортить сигнал.
2. Компенсация потерь: любая дорожка на печатной плате или коаксиальный кабель вносят затухание. Усиление (Gain) в 18…20 дБ позволяет скомпенсировать неизбежное ослабление до входного каскада навигационной микросхемы.
3. Повышение чувствительности: усилитель позволяет приемнику регистрировать сигналы большего числа спутников в сложных условиях: в плотной городской застройке (то есть в так называемых «городских каньонах»), под густой кроной деревьев или внутри помещений у окна. Это напрямую влияет на скорость первого определения координат (TTFF).

Дополнительные материалы

1. Со склада КОМПЭЛ доступна бюджетная GNSS-антенна DAE1590R2540ABBD1-T от Jiakang
2. Антенны Neoway для сотовой связи, навигации и Wi-Fi
3. Малогабаритная GSM-антенна для установки на печатную плату
4. Антенны SunnyWay для беспроводных устройств интернета вещей