资产监测设备中130dBm的GPS信号注入天线端口，C/N0一般是多少？

Posted 2021-10-30 瑞奇Ricky

笔者的团队一直从事于资产监测设备的开发，在开发过程中，涉及到很多细节的问题，针对新入职的同事来说较为陌生。同时，在团队外，还有需要对智能硬件终端开发感兴趣的用户。基于此背景下，笔者将在下面的内容主要介绍资产监测设备以及对设备中的GPS相关的问题：130dBm的GPS信号注入天线端口，C/N0一般是多少？作出详细的解答。

资产监测设备概述：
资产监测设备是基于物联网通信技术基础上的智能硬件终端，其主要作用是帮助用户监测资产在仓库、运输途中、交付整个流通环节中，提供资产的实时位置与状态参数。用户只需要登录资产监测设备的云端后台即可了解资产的动态情况，帮助用户实现资产的分析与管理，降低用户的风险。

提出问题：
资产监测设备中130dBm的GPS信号注入天线端口，C/N0一般是多少？

分析问题：
先简单描述一个GPS射频前端的电路图。也简单的假设接收机内部的增益和噪声系数为20dB和5dB。

结论：
从上面的图表可以看出-130dBm的信号注入GPS电路的天线端口，输出的C/N0值约为40dBHz。我们发现C/N0的影响基本上在LNA的前端引入（当然也包含LNA的NF），如果前端的SAW1去掉的话，理论上可以输出42dBHz的C/N0值。上图表中的解释没有包含走线的插损，走线插损是一定存在的，走线匹配的不好就会引入较大的插损，直接影响C/N0值。还有一个就是在LNA后端我们基本上忽略了插损和噪声系数引入的影响，因为这值是很小的。

与此同时，假如将-130dBm的GPS信号直接灌入GPS RF接收器，那么C/N0是多少呢？
载波功率被放大20dB，变成-110dBm；噪声功率密度被放大20dB，变成-154dBm/Hz，接收器又引入了5dB的噪声，所以噪声功率密度为-149dBm/Hz。这样C/N0值为39dBHz。
希望以上内容能够帮助到更多对资产监测设备开发感兴趣的用户。
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