您好!欢迎访问华体会!
专注精密制造10载以上
专业点胶阀喷嘴,撞针,精密机械零件加工厂家
联系方式
陈小姐:13899999999
周先生:13988888888
您当前的位置: 主页 > 新闻动态 > 公司新闻 >

公司新闻

RF4CE射频遥控器的设计要点_华体会官网

更新时间  2021-05-17 00:19 阅读
本文摘要:无线通信产品仍然朝着低成本、低消耗功率、小体积等趋势向前发展。短距离设备(Short-RangeDevices)更加在无线传感器网络(图1)概念的推展下,造就了市场对射频芯片(RFIC)需求量的大幅提高。 射频收发器(TRX)要构建低功耗设计,低电压工作是必要条件。然而,电路效能与工作电压有关,如何顾及效能与低功耗是一个相当大的挑战。近年来,RFIC制作技术日新月异。 高速、较低功率元件堪称众所瞩目之焦点。

华体会官网

无线通信产品仍然朝着低成本、低消耗功率、小体积等趋势向前发展。短距离设备(Short-RangeDevices)更加在无线传感器网络(图1)概念的推展下,造就了市场对射频芯片(RFIC)需求量的大幅提高。

射频收发器(TRX)要构建低功耗设计,低电压工作是必要条件。然而,电路效能与工作电压有关,如何顾及效能与低功耗是一个相当大的挑战。近年来,RFIC制作技术日新月异。

高速、较低功率元件堪称众所瞩目之焦点。目前0.13umRFCMOS工艺的晶体管,其fT值可超过60GHz,这指出CMOS晶体管有充足的能力来处置高频信号。

因此,业内的主流公司完全都使用RFCMOS技术,致力于较低功率RFIC的优化与研究。  本文将以笙科电子的2.4GHzIEEE802.15.4射频收发器(限于于Zigbee标准,RF4CE则是基于Zigbee的遥控器应用于规范)为事例,讲解超低功率CMOS无线射频芯片的设计简要,从电路设计到系统观点,解释芯片设计和应用于过程中必须考虑到的地方。该芯片的设计考虑到必需涵括通讯标准规格、电路的不道德模式。在接管部分,讲解了2.4GHz射频信号从天线接管后,转入LNA缩放信号,经由混频器、滤波器、限幅器、接收端信号强度指示器(RSSI),最后抵达数字解调器,然后把接收数据现金RX-FIFO。

另一方面,TX-FIFO内的数字信息经过VCO与双点差异分数调制器调制,把调制后的射频信号通过功率放大器(PA)缩放,最后经由天线电磁辐射过来。本文也不会从系统观点抵达,辩论天线与PCB硬件设计重点以及软件掌控,以协助读者解读如何通过A7153构建低功耗的Zigbee或RF4CE射频网络。

华体会官网

Zigbee调制方式与PA设计考虑到  2.4GHzZigbee标准定义250kbps展频(DSSS)数据传输速率,并使用位移四光波键调制加半正弦脉波整型调制方式,其EOS大于频移键调制(MSK)。相对于光波键调制(PSK)或向量方波多任务(OFDM),MSK是一种恒正弦的调制方式,因此可以搭配线性度不高但效率较高的PA以减少TX功耗。TX发射器设计考虑到  数字调制系统中,IQ调制是一种少见的架构。该架构将被调制的信号分为IQ成分,经由半正弦脉波整型及数字模拟转换器(DAC)并转成仿真IQ信号,再行通过四互为混频器升至频至RF信号。

由于IQ信号用于数字电路构建,所以有较精确的调制指数,其缺点是必须较多的电路。  另一方面,由于2.4GHzZigbee调制EOSMSK,而MSK可视作频移键调制(FSK)的一种,所以可以利用压控振荡器(VCO)来构建频移。由于不必须混频器等电路,所以以求减少电路复杂度及功耗。VCO调制设计有两种,一种为进电路,另一种为紧电路。

进电路调制必要利用数据掌控VCO频率,而并未用于锁相环(PLL)或将PLL插入。这样虽可享有较低功耗,但因频率并未被锁,不会有无聊的频浪问题。  相对而言,紧电路系统一般来说使用delta-sigma调制,其方法是转变PLL除频器的除数,进而转变锁相频率。

这种方法的VCO频率是牢牢地被锁的,可以解决问题频漂的问题,但由于受到电路频宽的容许,它一般来说限于于较低数据亲率的系统。若要利用紧电路架构超过低数据亲率,可以使用双点差异分数调制器,即在差异分数调制上重新加入VCO调制。数据经由差异分数调制的路径下有低通的效果,即高频数据不会被滤掉。

比较地,在VCO调制的路径上有高通的效果。两者有序的结果,就可原始地调制数据。

  值得注意的是,VCO的电压对频率切换曲线,会因半导体工艺而有变异,因此必须额外的校正电路来校正频移量。若设计的VCO有较线性的电压对频率切换曲线,则可大大降低校正电路的复杂度。RX接收器设计考虑到  零中频及较低中频是更容易构建集成型接收器的两种架构。

华体会官网

零中频接收器是将RF信号降频至基频,然后用模拟数字转换器(ADC)并转成数字信号,再行用数字信号处理器(DSP)将数据调制出来。由于中频频率为零,因此信道自由选择只必须用较低Q值的低通滤波器(其消耗电流也比较较小)。但零中频接收器也有一些缺点,例如直流位移及闪光噪声。

为解决问题这些问题,必需增加额外电路,并功耗。  较低中频接收器则是将RF信号降到必要的中频,以减轻上述直流位移及闪光噪声等问题。

但是较低中频接收器不存在光碟阻碍的问题,因此较低中频接收器必须光碟诱导滤波器,此外信道自由选择滤波器必需使用带通滤波器(BPF),这使得滤波器所需的Q值较高,也较为耗电量。与ODFM或PSK比起,FSK(或MSK)系统的仅次于优势是非常简单的解调器。非常简单的解调器也代表了较低功耗设计。FSK调制能用亦非调停徵。

非对偶解调器不须要调制载波、不必须模拟数字转换器(ADC),也不须要ADC之前的线性放大器或自动增益放大器(AGC),从而可大幅度减少电路复杂度及功耗。但亦非调停徵的灵敏度比同调停调略差1.5dB,所以解调器的自由选择需依芯片接收灵敏度设计目标来权衡。

2.4GHzIEEE802.15.4无线收发器实例  从上述综合考虑到,以笙科电子的A7153为事例辩论无线收发器设计实例。A7153获取了250kbps的展频数据传输速率、范围为-20至5dBm的可编程RF输出功率,以及超高接收灵敏度(-95dBm@PER1%)。


本文关键词:RF4CE,射频,遥控器,的,设计,要点,华,体会,官网,华体会

本文来源:华体会-www.zyt28.com