automotive njg1159phh-a gnss フロントエンドモジュール · 2020. 7. 2. · ver....
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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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は混ぜないでください。
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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。
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