中文引用格式： 楊賢成，熊娟. 一種應(yīng)用于GNSS射頻接收機的高增益、低噪聲LNA+Mixer[J]. 電子技術(shù)應(yīng)用，2025，51(11)：59-64.
英文引用格式： Yang Xiancheng，Xiong Juan. A high-gain, low-noise LNA and mixer for GNSS RF receivers[J]. Application of Electronic Technique，2025，51(11)：59-64.
引言
全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（GNSS）作為現(xiàn)代定位技術(shù)的核心，憑借其全天候、高精度的特性，在軍民領(lǐng)域均展現(xiàn)出不可替代的價值。其中，GPS L1與北斗B1頻段如表1所示，因覆蓋范圍廣、信號穩(wěn)定性強，成為雙模接收機設(shè)計的重點。然而，雙系統(tǒng)協(xié)同工作對射頻前端提出了嚴苛要求：需在相鄰頻點（僅間隔約14 MHz）實現(xiàn)低噪聲、高增益的信號接收，同時兼顧低功耗與高線性度。
表1 GPS L1和BD B1信號特征
現(xiàn)有研究中，多頻段接收機常采用寬帶低噪聲放大器（LNA）或可調(diào)諧LNA方案[1-3]，但此類設(shè)計易因帶寬擴展引入額外噪聲，并增加芯片面積與功耗。此外，傳統(tǒng)混頻器在1/f噪聲與線性度間的權(quán)衡限制了整體性能提升。針對上述挑戰(zhàn)，本文提出一種基于0.18 μm CMOS工藝的窄帶集成LNA+混頻器方案，如圖1所示。LNA采用感應(yīng)源退化技術(shù)，通過優(yōu)化輸入匹配網(wǎng)絡(luò)與級聯(lián)結(jié)構(gòu)，顯著降低噪聲系數(shù)（NF）[4]；混頻器則選用無源單平衡拓撲，結(jié)合占空比優(yōu)化的本振信號與跨阻放大器（TIA），在抑制1/f噪聲的同時提升轉(zhuǎn)換增益。
圖1 GNSS接收機
仿真結(jié)果表明，所設(shè)計電路在GPS L1/北斗B1雙頻點下實現(xiàn)了60 dB的總增益、2 dB的噪聲系數(shù)及-24 dBm/-26 dBm的輸入三階交調(diào)點（IIP3），整體功耗僅為22 mW。與同類研究相比，本方案在鄰近頻點兼容性、噪聲-功耗均衡性等方面具有顯著優(yōu)勢，為高精度雙模導航接收機提供了可靠的射頻前端解決方案。
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作者信息：
楊賢成，熊娟
（湖北大學 微電子學院，湖北 武漢 430072）
