【应用方案】从智能终端到自动驾驶：艾为电子GNSS LNA应用方案赋能多领域高精度定位

在智能设备全面普及的当下，全球导航卫星系统（GNSS）已成为各类终端的“刚需功能”。而高精度定位的实现，离不开核心器件——GNSS低噪声放大器（LNA）。卫星信号从2万公里外的太空抵达地面时，功率已降至-130dBm以下，极易被系统噪声淹没，进而导致定位失效。GNSS LNA的核心作用在于破解这一技术瓶颈，它能将微弱信号放大至平台系统可处理的水平，同时优化系统信噪比，通过GNSS LNA靠近天线摆放，可减少信号传输损耗与噪声干扰，作为接收端的第一级器件，其噪声特性直接决定整机的定位精度。

数模龙头艾为电子深耕GNSS LNA领域，产品覆盖专业高精度设备、消费级智能终端（手机/穿戴）、工业及车载交通等全场景，核心亮点：

• 超低噪声：高端型号噪声系数低至0.5dB，复杂环境定位精度提升显著；
• 多频段兼容：单器件支持L1/L2/L5多频段，简化前端设计；
• 全场景适配：从1.2mA超低功耗（穿戴设备）到车规认证型号（车载场景），覆盖不同需求。

在介绍应用方案之前先简单介绍衡量LNA性能的四大关键指标。

噪声系数：灵敏度的"守门员"

噪声系数（Noise Figure）是LNA的核心性能指标，直接决定接收机灵敏度。艾为电子GNSS LNA的噪声系数性能处于业内领先水平：AW15345DNR & AW15045FDR可达0.50dB，可有效提升GNSS定位精度与速度。

表1 AW15345DNR和AW15045FDR部分主要指标

增益：放大能力的"调节器"

增益（Gain）参数需要平衡，过高或过低都会影响系统性能，取决于平台的解调能力。

设计考量：

• 增益过高：可能导致后续电路饱和，产生非线性失真
• 增益过低：无法有效提升信号强度，难以克服后续电路的噪声影响

针对手机、穿戴等设备对eLNA约18dB的典型增益需求，艾为电子的GNSS LNA增益可精准满足；若场景需要更高增益，通过级联GNSS LNA即可实现。

线性度：抗干扰的"防火墙"

线性度（Linearity）指标主要包括IP3（三阶交调截止点）和P1dB（1dB压缩点），这些参数决定了LNA抗干扰能力。

关键参数：

·IP3（三阶交调截止点）：>-10dBm，可有效抵抗邻频干扰

·P1dB（1dB压缩点）：>-20dBm，确保强信号下不饱和

艾为电子的GNSS LNA的AW15745DNR线性度性能业内领先，P1dB达-2.5dBm，IIP3高达3.3dBm，极高的线性度有效地解决了手机蜂窝与GNSS共存场景、多模导航相互干扰问题等。

表2 AW15745DNR部分主要指标

艾为电子已量产多档位功耗GNSS LNA产品系列，全面覆盖各行业差异化需求：核心型号AW15085DNR以1.2mA超低功耗达成行业领先，同时提供2.4mA、4mA等多档位多产品的选择。

穿戴设备优先选用4mA以内低功耗型号、手机产品可灵活适配6mA左右型号。

表3 不同功耗的LNA部分主要指标

以下将详解各领域典型应用方案图：

以Qual**&MT**平台为例：

图1 智能终端GNSS电路应用方案图

1. 图1为典型智能终端GNSS电路应用框图，穿戴除平台差异外，前端设计与手机基本一致，信号链路为：ANT→Pre SAW→GNSS LNA→Post SAW→TR。其中Post SAW为兼容设计，Qual**平台通常必需，因天线至RF TR走线较长易引入带外干扰，需摆放在靠近平台端；MT**平台为兼容设计，仅当存在带外干扰时使用。

2. 天线设计方案：L1天线通常与WIFI 2.4G/5G共天线；L5天线可采用独立方案，也可与MIMO WIFI 2.4G/5G或主射频共天线，具体需根据PCB布局及天线环境确定。

3. B13频段干扰防护：若手机支持B13（787MHz），需考虑其二次谐波对GPS的干扰，防护措施如下：

• 保障B13二次谐波与GPS天线的隔离度；
• 选用高带外抑制的Pre-SAW滤波器；
• 在B13-PA输出端预留二次谐波衰减LC电路；
• 在GPS天线后预留谐波衰减LC电路，推荐电路如图2。

图2 787MHz陷波网络

低插损陷波网络(Notch)

• 建议BOM：L4:15nH, C4:2.7pF, C5:7.5pF, C6:7.5pF；
• 该网络插损约0.2dB，787MHz抑制度约10dB；
• 该HPF我们建议加在LNA前SAW的输入端；
• 该网络因此不要额外的匹配器件，根据实际情况微调C5/C6即可。

GNSS模组电路应用框图

图3 GNSS模组电路应用方案图

1. 单LNA共匹配方案：一颗GNSS LNA实现L1+L5信号同时放大，滤波器在第二级抗干扰能力差，适用于共享单车、电动车、物流追踪等中低精度定位场景。

2. 双LNA双SAW方案：两颗GNSS LNA搭配前后级SAW滤波器，适配无人机、自动驾驶汽车、自动割草机等复杂电磁环境场景。

GNSS有源天线电路应用方案

推荐如下三个设计方案：

图4 GNSS有源天线电路应用方案图

1.GNSS有源天线设计：需根据GNSS模组平台的差异确定天线增益要求，常见规格为17dB/28dB/36dB，针对不同增益需求，对应提供上述三种建议应用方案，LNA级联的前后位置可根据实际情况调整。

2.前端电路设计要点：天线后第一级器件选型需结合天线类型，多合一天线（GNSS与Cellular/WIFI集成）建议优先串联滤波器，以抑制带外干扰导致的性能衰减；外置GNSS天线因带外干扰较少，可优先放置GNSS LNA，从而显著提升GNSS信号性能；电路中的LDO为高电压平台供电提供兼容设计，以提供适当的电压给GNSS LNA供电；此外，TP0是GNSS模组接入的馈点，其中C1（100pF）实现隔直流通高频功能，L1（100nH）实现阻高频通直流功能。

3.LNA选型建议：天线后首级LNA可按需选型，末级则采用L1/L5二合一LNA，艾为电子AW15745DNR仅需一颗输入电感即可实现双频段信号同时放大；AWR5005DNR-Q1更是通过了AEC-Q100车规认证，为客户提供了更灵活的设计选型空间。

表4 AW15745DNR&AWR5005DNR-Q1部分主要指标

GNSS LNA作为定位系统性能的核心，其性能直接定义了自动驾驶、物联网等新兴领域的定位精度高度。面对持续攀升的高性能需求，科学选型与优化设计是实现精准定位的关键。数模龙头艾为电子始终以技术为核心深耕迭代，用更卓越的产品赋能全场景应用。以下为艾为电子全系列GNSS LNA产品选型表，后续重磅新品，敬请持续关注！

表5 GNSS LNA选型表