OTA暗室中测GPS设备灵敏度

OTA暗室中测GPS设备灵敏度
OTA暗室中测GPS设备灵敏度
灵敏度是衡量GPS接收机能力的最重要的测试之一。实际上，许多消费级的GPS接收机，
通常最终接收机产品测试中只执行RF测试。在高的标准下，灵敏度测试定义了最低卫星
功率等级，以使接收机仍然能够跟踪和定位在头上的卫星。有人可能会认为，GPS接收机
需要通过几层低噪音放大器获得很高的增益以放大信号来达到适当的功率等级。非常不
幸，用低噪音放大器增加信号功率，同时也会降低信噪比。这样，当GPS信号的RF功率等
级降低了，信噪比也会降低，最终接收机不能追踪到卫星。
所谓GPS接收机的灵敏度，是指GPS接收机可以正常工作所需要的输入最小信号强度，一
般用dBm表示。根据GPS接收机的不同工作状态，灵敏度又分为冷启动灵敏度、捕获灵敏
度、跟踪灵敏度等。就像名称所述，捕获灵敏度代表接收机完成位置定位的最低功率等
级。跟踪灵敏度是接收机能够追踪一个卫星的最低功率等级。
在本文中，我们针对跟踪灵敏度的测量提出了有别于传统传导式的空间测量方法。
首先，我们会从GPS接收机的通常结构讨论展开空间测量方法的必要性。在通常的设计中
，GPS接收机具有以下流水结构：
[pic]
图一
如图一所示，最前端是一个含有LNA的有源接收天线，其次是射频前端包含了一个LNA和
一个带通滤波器，最后是一个GPS芯片。
可以看出，接收机的灵敏度受到两个方面的影响：1）GPS整个射频通道的性能，包括天
线增益、通道增益、通道噪声系数等；2）GPS基带算法性能。另外，灵敏度还受到A/D量
化损失等因素的影响。
业界所标称的接收芯片灵敏度都是指基带算法的性能，该性能是指基带算法对输入载噪
比（C/N0，单位为dBHz）的要求，但业界对GPS接收芯片的灵敏度性能表述一般用dBm为
单位。在不考虑射频通道任何损失的情况下，载噪比（C/N0）和输入信号强度（S）之间
的关系为：
C/N0=S-