引言
全球导航卫星系统（GNSS）作为现代定位技术的核心，凭借其全天候、高精度的特性，在军民领域均展现出不可替代的价值。其中，GPS L1与北斗B1频段如表1所示，因覆盖范围广、信号稳定性强，成为双模接收机设计的重点。然而，双系统协同工作对射频前端提出了严苛要求：需在相邻频点（仅间隔约14 MHz）实现低噪声、高增益的信号接收，同时兼顾低功耗与高线性度。
表1 GPS L1和BD B1信号特征
现有研究中，多频段接收机常采用宽带低噪声放大器（LNA）或可调谐LNA方案[1-3]，但此类设计易因带宽扩展引入额外噪声，并增加芯片面积与功耗。此外，传统混频器在1/f噪声与线性度间的权衡限制了整体性能提升。针对上述挑战，本文提出一种基于0.18 μm CMOS工艺的窄带集成LNA+混频器方案，如图1所示。LNA采用感应源退化技术，通过优化输入匹配网络与级联结构，显著降低噪声系数（NF）[4]；混频器则选用无源单平衡拓扑，结合占空比优化的本振信号与跨阻放大器（TIA），在抑制1/f噪声的同时提升转换增益。
图1 GNSS接收机
仿真结果表明，所设计电路在GPS L1/北斗B1双频点下实现了60 dB的总增益、2 dB的噪声系数及-24 dBm/-26 dBm的输入三阶交调点（IIP3），整体功耗仅为22 mW。与同类研究相比，本方案在邻近频点兼容性、噪声-功耗均衡性等方面具有显著优势，为高精度双模导航接收机提供了可靠的射频前端解决方案。
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作者信息：
杨贤成，熊娟
（湖北大学 微电子学院，湖北 武汉 430072）
