高效低噪：MAX2657/MAX2658 GPS/GNSS低噪声放大器解析

在当今的电子设备中，GPS和GNSS技术的应用无处不在，从智能手机到汽车导航，这些技术为我们的生活带来了极大的便利。而在这些系统中，低噪声放大器（LNA）是至关重要的组件，它能够有效放大微弱的GPS/GNSS信号，同时尽可能减少噪声的引入。今天，我们就来详细了解一下Maxim公司的MAX2657/MAX2658 GPS/GNSS低噪声放大器。

文件下载：MAX2658.pdf

产品概述

MAX2657/MAX2658是专为GPS L1、Galileo和GLONASS应用设计的高增益、低噪声放大器。它们采用了Maxim先进的SiGe工艺，在实现高增益和超低噪声系数的同时，还能最大化输入参考1dB压缩点和3阶截点。这两款放大器的工作电压范围为+1.6V至+3.3V单电源，其中MAX2657针对低电流进行了优化，而MAX2658则针对高线性度进行了优化。此外，它们还具备关机功能，可将电源电流降至1µA以下。

产品特性

高性能指标

• 高功率增益：MAX2657的功率增益可达19dB，能够有效放大微弱的GPS/GNSS信号。
• 超低噪声系数：噪声系数低至0.8dB，可最大程度减少信号在放大过程中的噪声干扰。
• 集成50Ω输出匹配电路：无需外部匹配组件，简化了电路设计。
• 低电源电流：MAX2657的电源电流仅为4.1mA，有助于降低系统功耗。
• 宽电源电压范围：1.6V至3.3V的宽电源电压范围，提高了产品的适用性。

小尺寸封装

采用了0.86mm x 1.26mm x 0.65mm的晶圆级封装（WLP），具有极小的尺寸和薄型轮廓，适合对空间要求较高的应用场景。

低物料清单

仅需一个电感和两个电容，大大降低了系统的物料成本和设计复杂度。

应用领域

• 定位移动设备：如智能手机、平板电脑等，可提高定位精度和信号接收质量。
• 远程信息处理：用于资产跟踪和管理系统，确保数据的准确传输。
• 个人导航设备（PNDs）：为用户提供更精准的导航服务。
• 带GPS功能的手机：增强手机的定位功能。
• 笔记本电脑/超移动PC：满足移动办公中的定位需求。
• 娱乐、海洋导航：在航海、户外运动等领域发挥重要作用。
• 航空电子设备：保障飞行过程中的导航安全。
• 手表：实现手表的定位功能。

电气特性

直流电气特性

在不同的工作条件下，MAX2657/MAX2658的电源电压范围为1.6V至3.3V，典型值为2.85V。MAX2657的典型电源电流为4.1mA，MAX2658为7.7mA。当处于关机模式（SHDN = low）时，电源电流可降至1µA以下。

交流电气特性

在RF频率为1575.42MHz时，MAX2657的功率增益典型值为19.5dB，MAX2658为17.7dB。噪声系数在不同电源电压下均为0.8dB。此外，还给出了带内和带外3阶输入截点、输入1dB压缩点、输入和输出回波损耗、反向隔离等参数。

引脚说明

BUMP	NAME	FUNCTION
A1	SHDN	关机输入，逻辑低电平禁用设备
A2	RFOUT	RF输出，内部匹配至50Ω并包含内部直流阻断电容
B1	RFIN	RF输入，需要直流阻断电容和外部匹配组件
B2	VCC	电源电压，需用33nF电容尽可能靠近IC接地旁路
C1, C2	GND	接地，连接到PCB接地平面

设计要点

输入和输出匹配

MAX2657/MAX2658需要片外输入匹配，仅需一个串联电感和一个直流阻断电容即可构成输入匹配电路。输出则集成了片上50Ω匹配，无需外部匹配组件。需要注意的是，输入耦合电容的值会影响IIP3，较小的耦合电容会导致较低的IIP3。

关机功能

通过向SHDN引脚施加逻辑高电平可使器件处于活动模式，施加逻辑低电平则进入关机模式，方便实现电源管理。

PCB设计

在设计PCB时，应使用可控阻抗线处理所有高频输入和输出，在靠近器件的位置使用去耦电容对VCC进行旁路。对于较长的VCC线，可能需要添加额外的去耦电容。同时，要确保GND引脚正确接地。

总结

MAX2657/MAX2658 GPS/GNSS低噪声放大器凭借其高性能、小尺寸、低功耗等优点，为GPS和GNSS应用提供了理想的解决方案。在实际设计中，工程师们需要根据具体的应用需求，合理选择器件，并注意PCB设计和匹配电路的优化，以充分发挥器件的性能优势。你在使用类似的低噪声放大器时，遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享你的经验。