在物聯網與移動通信的雙重時代背景下，位置服務行業潛藏著巨大的機遇。據IDC預測，2020-2025年，中國物聯網IP連接量復合增速17.8%，然而，以全球潛在1000億連接作為分母，截至2021年底，物聯網的全球滲透率僅超過10%，高精度衛星定位系統大有可為，高精度的射頻前端定位芯片隨之迎來了前景可觀的機遇和挑戰。

影響GPS精準度的兩個主要因素：一是電離層延時；二是建筑物反射干擾。在空曠環境中，GPS偏差主要來自信號通過電離層產生的延時。利用雙頻對電離層的不一致延遲，可以消除電離層對電磁波信號延遲的影響，可用于長達幾千公里的實時高效精密定位。針對高精度衛星定位系統的應用場景，GPS雙頻實測定位精度至少提升3-5倍，L1+L5雙頻雙路定位可有效校正電離層延時，并有效解決城市建筑物反射干擾。

本次星曜半導體發布的GPS LFEM模組芯片STR31215-11，基于雙頻GPS技術，在2.0mm x 2.0mm的封裝尺寸內，集成了由星曜團隊全自主研發的雙頻GPS L1+L5 SAW濾波器、低噪聲高增益LNA以及各類匹配電路。該款GPS模組產品支持寬電壓范圍1.5V-3.3V，支持單開、雙開、關斷多種模式，能夠同時接收L1、L5載波信號。芯片內集成的高性能SAW濾波器和低噪聲放大器，確保了其優秀的抗干擾抑制能力和接收靈敏度，在復雜環境下也能夠為用戶提供持續的高質量信號，極大提升用戶體驗，能夠適用于地圖導航、智能穿戴設備、非機動車位置追蹤、車隊管理、寵物追蹤、個人旅游及野外探險等多種應用場景。

Fig.1. GPS LFEM模組芯片STR31215-11產品開蓋圖

模組芯片外部無需額外匹配元件，相較于傳統的分立方案，大大地減小了外部電路的布板面積，為用戶提供了便捷易用的GPS射頻模組解決方案。

Fig.2. GPS 射頻解決方案演進示意圖

GPS接收機靈敏度主要受前端Loss及LNA影響（如Fig.3.所示），此次發布的STR31215-11模組芯片Full-module噪聲系數（含濾波器Loss及LNA NF）低至1.3dB @ 1575.42MHz，1.5dB @ 1176.45MHz，與此同時，其增益達到17.5dB @ 1575.42MHz，20dB @ 1176.45MHz，可極大程度降低后級噪聲對系統總噪聲的影響。

Fig.3. GPS 接收機鏈路計算

STR31215-11采用了高性能SAW濾波技術和65nm節點的SOI工藝。為應對GPS De-sense，STR31215-11集成了具有高帶外抑制的SAW工藝濾波器，如對Band3抑制可達50dBc。依賴于先進的SOI工藝制程，該GPS LFEM模組功耗低至6mA，可有效適配定位模塊/智能手表等低功耗的應用需求。線性度方面，GPS LFEM模組依然較為出色，iP1dB -2.9dBm @ 1575.42MHz，-8.4dBm @ 1176.45MHz，IIP3 -0.7dBm @ 1575.42MHz，-3.6dBm @ 1176.45MHz。

Fig.4. 星曜半導體GPS LFEM模組芯片測試性能

(a. L1 NF; b. L5 NF; c. L1@Multi-on NF; d.L5@Multi-on NF;e. L1 S21; f. L5 S21; g. L1&L5 Multi-on S21)

GPS LFEM模組芯片STR31215-11是星曜半導體發布的首款射頻模組產品，是星曜半導體射頻模組產品線征程中的第一個重要里程碑。本次模組芯片的推出，充分體現了星曜半導體在射頻模組上卓越的自主研發能力和創新力，對未來更多的射頻前端模組產品具有非常關鍵的長期意義。星曜半導體已全面布局對標國際先進企業的射頻前端模組系列產品，未來，將繼續致力于開發更高性能、更具競爭力的射頻前端芯片，持續發布射頻前端的各類接收模組、發射模組，助力國產射頻前端解決方案的長足發展。

審核編輯 ：李倩