适用于基于位置应用的GNSS接收器IC

个人导航只是依赖美国全球定位系统 （GPS） 的众多应用之一，该系统向 GPS 接收器提供地理定位和时间信息。从测绘森林和海底地图到帮助农民收割田地，这些技术正在使广泛的行业受益。鉴于基于位置的产品可以小到珠宝，也可以大到例如航空导航系统，因此选择具有正确特性的全球导航卫星系统 （GNSS） 射频接收器 IC 需要仔细考虑。

GPS由三个部分组成：

空间，由 24 颗运行卫星的标称星座组成，这些卫星传输单向信号，提供当前 GPS 卫星位置和时间

控制，全球监测和控制站确保卫星保持在正确的轨道上

用户，包括 GPS 接收设备

在 GPS 系统中，无线电信号从卫星传输到地球上或地球附近的接收器。在任何给定时刻，卫星的位置都是已知的。从接收器到每颗卫星的距离或“范围”可以根据来自该卫星的无线电信号的传播延迟来计算。一旦已知到几个参考点（即卫星）中的每一个的距离，就可以计算接收器的空间坐标。

GNSS 接收器处理卫星广播的信号，然后确定用户位置、速度和精确时间 （PVT）。典型的 GNSS 接收器包括：

天线

可选的外部低噪声放大器 （LNA），可在天线附近提供低噪声放大

一个可选的 SAW 滤波器来拒绝干扰

温控晶体振荡器（TCXO）

RF 前端 IC，对 GNSS 信号进行放大、下变频、滤波和采样

基带数字信号处理器 （DSP）。该 DSP 通常在用于实时接收器的 FPGA 中实现，输出导航消息 （NAV） 位和信息，例如载波相位和代码相位。

基带处理器子系统，用于执行所有数学计算以计算导航解决方案、解释 NAV 消息并应用修正

当然，要使 GNSS 提供准确度，即使卫星信号受到某种干扰或其他直接视线误差的影响，接收器也必须能够“准确读取”位置。造成误差的来源包括从卫星时钟到电离层和接收器噪声的方方面面。目标应用——以及它将如何受到性能、精度和功耗的影响——应该决定 GNSS 接收器的选择。例如，需要高精度定位的应用将受益于支持多频率和多星座的接收器。通过访问来自多个星座的信号，多星座接收器可以减少采集时间，提高位置和时间精度，并最大限度地减少反射信号的多径误差。对于向佩戴者的紧急联系人发送带有位置数据的警报的智能珠宝等可穿戴设备，GPS 接收器前端的底层 IC 的重要特性包括低噪声、低功耗和小尺寸。智能首饰通常由电压高达 1.5V 的微型电池（氧化银和碱性电池）供电。底层电子设备应在这些电池电压限制范围内运行，同时消耗很少的功率。让我们考虑一下这些微型设备的接收电子设备中的低功率 LNA。LNA 获得非常低电平的信号，这样做不会显着降低信噪比 （SNR），也不会引入失真。其功耗等于电源电压乘以静态电源电流。在 GPS 调谐器没有输出负载的情况下，LNA 的功耗在信号从天线传输到 GPS 调谐器时保持一致。功耗越低，智能首饰的续航越好5.

GNSS 接收器 IC 满足多种需求

MAX2771是一款多星座、多频段 GNSS 接收器，适用于需要高精度定位的应用。 该接收器在单芯片中覆盖 E5/L5、L2、E6 和 E1/L1 频段以及 GPS、GLONASS、Galileo、QZSS、IRNSS 和北斗导航卫星系统。该芯片集成了完整的接收器链（包括双输入 LNA 和混频器）、滤波器、可编程增益放大器 （PGA）、多位模数转换器 （ADC）、分数 N 频率合成器和晶体振荡器。其总级联噪声系数低至 1.4dB。由于它具有片上单片滤波器，因此无需外部 IF 滤波器。该接收器非常适合便携式电子设备，例如笔记本电脑、数码相机、远程信息处理以及车辆跟踪和车队管理系统。

对于智能珠宝、可穿戴设备和其他小型便携式电子产品，有MAX2679和MAX2679B GPS/GNSS 超低电流 LNA。该 IC 支持 GPS L1、Galileo 和 GLONASS，实现了高增益和低噪声系数，同时最大限度地提高了输入参考的 1dB 压缩点和 3阶截取点。MAX2679 仅消耗 1mA 电源电流，同时提供 0.95dB 噪声系数，而 MAX2679B 仅消耗 650µA 电流，同时提供 1.03dB 噪声系数。

谁会想到像一件珠宝一样小东西可以用来通知指定的联系人紧急情况——以及佩戴者的位置？导航、地图绘制和位置跟踪在个人层面上使我们受益，同时也为各行各业带来福音。使用正确的 GNSS 接收器技术，您的 GPS 应用程序可以大有帮助。

审核编辑：郭婷