automotive njg1159phh-a gnss フロントエンドモジュール · 2020. 7. 2. · ver....

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Ver. 2020.06.26 Automotive NJG1159PHH-A - 1 - www.njr.co.jp GNSS ������������ �� AEC-Q100 ���� 2 �� ����� 2.8V typ. ����� 3.7mA typ. ��� 16.0dB typ. ����� 1.50dB typ. @ f = 1575MHz 1.65dB typ. @ f = 1597 ~ 1606MHz 1.70dB typ. @ f = 1559 ~ 1591MHz ������ 55dBc typ. @ f = 704 ~ 915MHz, 1575MHz 43dBc typ. @ f = 1710 ~ 1980MHz, 1575MHz 51dBc typ. @ f = 2400 ~ 2500MHz, 1575MHz ������� HFFP10-HH 1.5x1.1mm (typ.), t = 0.5mm (max.) RoHS ����������� MSL1 �������� ���� GNSS ���� GNSS ��������� ����� (HFFP10-HH) (Top view) �� NJG1159PHH-A GPSGLONASSBeiDouGalileo ��� GNSS ������������������� LNA �������������������� ������������������������� �������������������������� ���������� ����-40 ~ +105��������������� � � � � �� � � � � ��� � ��� � �� � � HFFP10-HH �������������������� ������� ���� ���� VCTL ��� H �������� L �������� �� ��� �� 1 VDD �������� 2 VCTL �������� 3 GND ���� 4 PreIN RF ������ ( ��������) 5 GND ���� 6 PreOUT RF ������ ( ��������) 7 LNAIN RF ������ (LNA ��) 8 LNAOUT RF ������ (LNA ��) 9 GND ���� 10 GND ���� 1 pin index 9 10 2 1 3 6 7 8 VDD VCTL GND PreOUT LNAIN LNAOUT Pre-Filter LNA 4 PreIN 5 GND GND GND H= VCTL(H), L= VCTL(L)

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Ver. 2020.06.26

Automotive NJG1159PHH-A

- 1 - www.njr.co.jp

GNSSフロントエンドモジュール ■ 特長 ● AEC-Q100 グレード 2 準拠 ● 低動作電圧 2.8V typ. ● 低消費電流 3.7mA typ. ● 高利得 16.0dB typ. ● 低雑音指数

1.50dB typ. @ f = 1575MHz 1.65dB typ. @ f = 1597 ~ 1606MHz 1.70dB typ. @ f = 1559 ~ 1591MHz

● 高帯域外減衰 55dBc typ. @ f = 704 ~ 915MHz, 対1575MHz 43dBc typ. @ f = 1710 ~ 1980MHz, 対1575MHz 51dBc typ. @ f = 2400 ~ 2500MHz, 対1575MHz

● 小型パッケージ HFFP10-HH 1.5x1.1mm (typ.), t = 0.5mm (max.)

● RoHS対応、ハロゲンフリー、MSL1 ■ アプリケーション ● 車載向けGNSS受信用途 ● GNSSアクティブアンテナ

■ ブロック図 (HFFP10-HH)

(Top view)

■ 概要 NJG1159PHH-AはGPS、GLONASS、BeiDou、Galileoを含む GNSS での使用を主目的とする前段フィルタ及びLNAを内蔵したフロントエンドモジュールです。 本製品は低雑音指数、高線形性、及び高帯域外減衰特性

を特長とします。スタンバイ機能により通信機器の低消費

電流化に貢献します。 本製品は-40 ~ +105℃の広い温度範囲で動作可能です。外部回路をわずか二素子で構成し、小型・薄型の

HFFP10-HHパッケージを採用することで実装面積の低減に貢献します。

■ 真理値表

■ 端子配置

VCTL モード H アクティブモード L スタンバイモード

番号 端子名 機能 1 VDD 電源電圧供給端子 2 VCTL 切替信号供給端子 3 GND 接地端子

4 PreIN RF 信号入力端子 (前段フィルタ入力)

5 GND 接地端子

6 PreOUT RF 信号出力端子 (前段フィルタ出力)

7 LNAIN RF 信号入力端子 (LNA 入力)

8 LNAOUT RF 信号出力端子 (LNA 出力)

9 GND 接地端子 10 GND 接地端子

1 pin index

9

10

2

1

3 6

7

8

VDD

VCTL

GND PreOUT

LNAIN

LNAOUT

Pre-Filter

LNA

4

PreIN

5

GND

GND

GND

“H” = VCTL(H), “L” = VCTL(L)

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■ 製品名情報 NJG1159 PHH -A (TE1)

| | ┖─┒ ┖───┒ 品名 パッケージ 車載仕様 テーピング仕様

■ オーダーインフォメーション

製品名 パッケージ RoHS HALOGEN- FREE メッキ組成 マーキング 製品重量

(mg) 最低発注数量

(pcs.)

NJG1159PHH-A HFFP10-HH Yes Yes Au 59A 4.6 3,000

■ 絶対最大定格

Ta=+25°C, Zs=Zl=50 項目 記号 定格 単位 電源電圧 VDD 5.0 V 切替電圧 VCTL 5.0 V

入力電力 PIN (inband) (1) +10 dBm

PIN (outband) (2) +25 dBm 消費電力 PD (3) 560 mW 動作温度 Topr -40 ~ +105 °C 保存温度 Tstg -40 ~ +110 °C

(1): VDD=2.8V, f=1575, 1597 ~ 1606, 1559 ~ 1591MHz (2): VDD=2.8V, f=50 ~ 1460, 1710 ~ 4000MHz (3): 4層 スルーホール無し FR4 基板実装時(101.5x114.5mm), Tj=110°C ■ ディレーティングカーブ 下記の消費電力-周囲温度特性例を御参考ください。

(面実装パッケージは消費電力(PD)の最大定格が少ない為、熱設計に注意して御利用ください。)

Power Dissipation-Ambient Temperature Characteristic

-40 -25 0 25 50 75 1001050

100200300400500600700800900

1000

Pow

er D

issi

patio

n P D

[mW

]

Ambient Temperature Ta[℃]

消費電力

P D [m

W]

周囲温度[°C]

消費電力-周囲温度特性例 基板実装時

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■ 電気的特性1 (DC特性) (共通条件: Ta=+25°C)

項目 記号 条件 最小 標準 最大 単位 電源電圧 VDD 1.5 2.8 3.3 V 切替電圧(High) VCTL(H) 1.5 1.8 3.3 V 切替電圧(Low) VCTL(L) 0 0 0.3 V

動作電流1 IDD1 RF OFF, VDD=2.8V, VCTL=1.8V

- 3.7 6.5 mA

動作電流2 IDD2 RF OFF, VDD=2.8V, VCTL=0V

- 0.1 5.0 μA

切替電流 ICTL VCTL=1.8V - 5.0 15.0 μA ■ 電気的特性2 (RF特性)

(共通条件: VDD=2.8V, VCTL=1.8V, fRF=1575MHz, 1597 ~ 1606, 1559 ~ 1591MHz, Ta=+25°C, Zs=Zl=50,指定の外部回路による) 項目 記号 条件 最小 標準 最大 単位

小信号利得(GPS) GainGPS f=1575MHz (GPS) 基板コネクタ損失除く (0.17dB)

13.5 16.0 - dB

小信号利得(GLONASS) GainGLN f=1597~1606MHz (GLONASS) 基板コネクタ損失除く (0.17dB)

13.0 16.5 - dB

小信号利得(BeiDou, Galileo) GainBG f=1559~1591MHz (BeiDou, Galileo) 基板コネクタ損失除く(0.17dB)

13.0 16.0 - dB

雑音指数(GPS) NFGPS f=1575MHz (GPS), 基板コネクタ損失除く (0.09dB)

- 1.50 2.35 dB

雑音指数(GLONASS) NFGLN f=1597~1606MHz (GLONASS) 基板コネクタ損失除く (0.09dB)

- 1.65 2.70 dB

雑音指数(BeiDou, Galileo) NFBG f=1559~1591MHz (BeiDou, Galileo) 基板コネクタ損失除く (0.09dB)

- 1.70 2.80 dB

1dB利得圧縮時 入力電力

P-1dB(IN) f=1575, 1597 ~ 1606, 1559 ~ 1591MHz

-15.0 -10.0 - dBm

ローバンド減衰量 BR_L f=704 ~ 915MHz, 対1575MHz 41 55 - dBc ハイバンド減衰量 BR_H f=1710 ~ 1980MHz, 対1575MHz 23 43 - dBc WLANバンド減衰量 BR_W f=2400 ~ 2500MHz, 対1575MHz 38 51 - dBc

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■ 特性例 共通条件: VDD=2.8V, VCTL=1.8V, Ta=25°C, Zs=Zl=50, 指定の外部回路による

0

1

2

3

4

0

5

10

15

20

1.54 1.56 1.58 1.60 1.62 1.64

NF, Gain vs. frequency(VDD=2.8V, VCTL=1.8V)

Noi

se F

igur

e (d

B)

Gai

n (d

B)

frequency (GHz)

Gain

NF

(NF, Gain: Exclude PCB, Connector Losses)-60

-50

-40

-30

-20

-10

0

10

20

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0

S21 vs. frequency(VDD=2.8V, VCTL=1.8V)

S21

(dB

)

frequency (GHz)

-25

-20

-15

-10

-5

0

5

10

1

2

3

4

5

6

7

8

-40 -30 -20 -10 0 10

Pout, IDD vs. Pin(VDD=2.8V, VCTL=1.8V, fRF=1575MHz)

Pout

(dB

m)

IDD (m

A)

Pin (dBm)

IDD

P-1dB(IN)=-10.8dBm

P-1dB(OUT)=+4.7dBm

Pout

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■ 特性例 共通条件: VDD=2.8V, VCTL=1.8V, Zs=Zl=50, 指定の外部回路による

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

6

8

10

12

14

16

18

20

-60 -40 -20 0 20 40 60 80 100 120

NF, Gain vs. Temperature(VDD=2.8V, VCTL=1.8V, fRF=1575MHz)

Noi

se F

igur

e (d

B)

Gai

n (d

B)

Temperature (oC)

Gain

NF

(NF, Gain: Exclude PCB, Connector Losses)20

30

40

50

60

70

-60 -40 -20 0 20 40 60 80 100 120

Band Rejection vs. Temperature(VDD=2.8V, VCTL=1.8V)

Ban

d Re

ject

ion

(dBc

)Temperature (oC)

1980MHz

915MHz

2400MHz

0

1

2

3

4

5

6

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

-60 -40 -20 0 20 40 60 80 100 120

IDD vs. Temperature(VDD=2.8V, VCTL=1.8V/0V, RF OFF)

IDD

(mA)

@A

ctiv

e M

ode

IDD (

A) @

Stan

dby

Mod

eTemperature (oC)

IDD(Active Mode)

IDD(Standby Mode)

-18

-16

-14

-12

-10

-8

-6

-60 -40 -20 0 20 40 60 80 100 120

P-1dB(IN) vs. Temperature(VDD=2.8V, VCTL=1.8V, fRF=1575MHz)

P-1d

B(IN

) (dB

m)

Temperature (oC)

P-1dB(IN)

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■ 特性例 共通条件: VCTL=1.8V, Ta=25°C, Zs=Zl=50, 指定の外部回路による

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

12

13

14

15

16

17

18

1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0

NF, Gain vs. VDD(VCTL=1.8V, fRF=1575MHz)

Noi

se F

igur

e (d

B)

Gai

n (d

B)

VDD (V)

Gain

NF

(NF, Gain: Exclude PCB, Connector Losses)20

30

40

50

60

70

1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0

Band Rejection vs. VDD(VCTL=1.8V)

Ban

d R

ejec

tion

(dB

c)VDD (V)

1980MHz

915MHz

2400MHz

-20

-18

-16

-14

-12

-10

-8

-6

1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0

P-1dB(IN) vs. VDD(VCTL=1.8V, fRF=1575MHz)

P-1d

B(IN

) (dB

m)

VDD (V)

P-1dB(IN)

0

1

2

3

4

5

6

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0

IDD vs. VDD(VCTL=1.8V/0V, RF OFF)

IDD (m

A) @

Act

ive

Mod

e

IDD (

A) @

Stan

dby

Mod

e

VDD (V)

IDD(Active Mode)

IDD(Standby Mode)

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1 pin index

1000pF

13nH

RF OUTVDD

C1

VCTL

9

L1

1

2

3

VDD

8

VCTL

7

LNAOUT

LNAIN

LNA GND PreOUT

Pre-Filter

GND

6

PreIN GND RF IN

10 4 5

GND

■ 外部回路図

<部品リスト>

番号 備考

L1 村田製作所製 LQW15AN_00シリーズ

C1 村田製作所製 GRM03シリーズ

(Top View)

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■ 基板実装図

< PCBレイアウトガイドライン> デバイス使用上の注意事項 • RFIN 端子とRFOUT 端子の結合を防ぐために、FEM の下にグランドパターンを配置して下さい。 • 外部素子は FEMに極力近づけるように配置して下さい • RF 特性を損なわないために、FEM のGND 端子は最短距離で基板のグランドパターンに接続できるパターンレイアウトを 行ってください。また、グランド用スルーホールも同端子のできるだけ近傍に配置してください。

PCB 基板: FR-4 基板厚: 0.2mm マイクロストリップライン幅: 0.4mm (Z0=50) サイズ: 14.0mm x 14.0mm

(Top View)

GND Via Hole Diameter= 0.2mm

PKG Terminal

PCB

PKG Outline

RF IN RF OUT

L1

C1

VCTL VDD

1 pin index

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■ 推奨フットパターン (HFFP10-HH パッケージ)

: ランド : マスク (開口部) *メタルマスク厚: 100m : レジスト (開口部)

PKG : 1.5mm x 1.1mm Pin pitch : 0.39mm

単位: mm

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■NF測定ブロックダイアグラム

使用測定器

・NFアナライザ :Keysight N8973A

・ノイズソース :Keysight 346A NFアナライザ設定

・Measurement mode form

Device under test :Amplifier

System downconverter :off

・Mode setup form

Sideband :LSB

・Averages :16

・Average mode :Point

・Bandwidth :4MHz

・Loss comp :off

・Tcold :ノイズソース本体の温度を入力(303.15K)

キャリブレーション時

Noise Source (Keysight 346A)

NF Analyzer (Keysight N8973A)

Input (50) Noise Source Drive Output

* 測定精度向上のため、プリアン

プを使用しています

* ノイズソース、プリアンプ、NF

アナライザは直接接続

Preamplifier NJG1145UA2

Gain 15dB NF 1.5dB

NF Analyzer (Keysight N8973A)

Preamplifier NJG1145UA2

Gain 15dB NF 1.5dB

NF測定時

Noise Source (Keysight 346A)

DUT Input (50)

Noise Source Drive Output

IN OUT

* ノイズソース、DUT、プリアン

プ、NFアナライザは直接接続

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■ パッケージ外形図 (HFFP10-HH)

1pin index

電極寸法公差 : ±0.05mm 単位 : mm 基板 : セラミック 端子処理 : Au Lid : SnAg/Kovar/Ni 重量 (typ.) : 4.6mg

TOP VIEW

SIDE VIEW

BOTTOM VIEW

SIDE VIEW

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■ 包装仕様 (HFFP10-HH) テーピング寸法

Feeddirection

φD0 T

T2φD1A

B

W1

P1

P2 P0

EF

W

SYMBOL

A

B

D0

D1

E

F

P0

P1

P2

T

T2

W

W1

DIMENSION

1.4±0.1

1.8±0.1

1.5

0.5±0.05

1.75±0.1

3.5±0.05

4.0±0.1

4.0±0.1

2.0±0.05

0.25±0.05

0.7±0.1

8.0±0.2

5.3±0.2

REMARKS

BOTTOMDIMENSION

BOTTOMDIMENSION

THICKNESS100μmmax

+0.10

リール寸法

A

E

C D

B

W1

W

SYMBOL

A

B

C

D

E

W

W1

DIMENSION

φ180

φ 66±0.5

φ 13±0.2

φ 21±0.8

2±0.5

9

1.2

0-1.5

0+1.0

テーピング状態

morethan240mm 3000pcs/reel

Emptytape

morethan400mm

Sealingwithcoveringtape

Feeddirection

Devices Emptytape

梱包状態 Label

Putareelintoabox

Label

単位: mm

Insertdirection

(TE1)

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■ 改訂履歴

日付 版 変更点

26.June.2020 Ver.1.0 - (初版)

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【注意事項】

1. 当社は、製品の品質、信頼性の向上に努めておりますが、半導体製品はある確率で故障が発生することがあります。当社半

導体製品の故障により結果として、人身事故、火災事故、社会的な損害等を生じさせることのないように、お客様の責任にお

いてフェールセーフ設計、冗長設計、延焼対策設計、誤動作防止設計等の安全設計を行い、機器の安全性の確保に十分留

意されますようお願いします。 2. このデータシートの掲載内容の正確さには万全を期しておりますが、掲載内容について何らかの法的な保証を行うものでは

ありません。とくに応用回路については、製品の代表的な応用例を説明するためのものです。また、産業財産権その他の権

利の実施権の許諾を伴うものではなく、第三者の権利を侵害しないことを保証するものでもありません。 このデータシートに記載されている商標は、各社に帰属します。

3. このデータシートに掲載されている製品を、特に高度の信頼性が要求される下記の機器にご使用になる場合は、必ず事前に

当社営業窓口までご相談願います。 (ア) 航空宇宙機器 (イ) 海底機器 (ウ) 発電制御機器 (原子力、火力、水力等) (エ) 生命維持に関する医療装置 (オ) 防災 / 防犯装置 (カ) 輸送機器 (飛行機、鉄道、船舶等) (キ) 各種安全装置

4. このデータシートに掲載されている製品の仕様を逸脱した条件でご使用になりますと、製品の劣化、破壊等を招くことがあり

ますので、なさらないように願います。仕様を逸脱した条件でご使用になられた結果、人身事故、火災事故、社会的な損害等

を生じた場合、当社は一切その責任を負いません。

5. ガリウムヒ素(GaAs)製品取り扱い上の注意事項 (対象製品:GaAs MMIC、フォトリフレクタ) 上記対象製品は、法令で指定された有害物のガリウムヒ素(GaAs)を使用しております。危険防止のため、製品を焼いたり、砕いたり、化学処理を行い気体や粉末にしないでください。廃棄する場合は関連法規に従い、一般産業廃棄物や家庭ゴミと

は混ぜないでください。

6. この製品は静電放電 ・ サージ電圧により破壊されやすいため、取り扱いにご注意下さい。 7. 本製品は、中空パッケージであり、外部からのストレスに影響を受けやすい構造となっております。よって、下記内容に関し

て注意していただき、評価を行った上で、ご使用願います。 ① 本製品を実装後、トランスファーモールドやポッティングなど行う場合は、成型上に関わる収縮ストレスや温度変化に対する耐性の確認を御願いいたします。

② 本製品を実装する場合には、コレット径を 1mmφ以上にし、静荷重として、5N以下での実装を推奨いたします。 ③ 動荷重に関しては、接触面積/スピード/荷重など考慮し、確認の上、ご使用願います。

8. このデータシートに掲載されている製品の仕様等は、予告なく変更することがあります。ご使用にあたっては、納入仕様書の

取り交わしが必要です。