射頻嵌入式系統(tǒng)的系統(tǒng)級設(shè)計和檢驗

在設(shè)計全球部署的嵌入式無線技術(shù)時，考慮不同地區(qū)的法規(guī)要求非常重要。無線電法規(guī)在世界各地各不相同，某些頻率對開放頻段的無線通信設(shè)備控制和遙測最有吸引力。對某些應(yīng)用，在2.4 GHz 上工作的標(biāo)準(zhǔn)化通信設(shè)備（如藍牙、ZigBee 或Wi-Fi）幾乎可以用于世界上任何地方。但對其它應(yīng)用，低頻無線電更強的樓層穿透能力、更低的干擾及更低的能耗可能要更具吸引力。本應(yīng)用指南將演示使用泰克MDO4000系列混合域示波器來設(shè)計、檢驗和優(yōu)化射頻集成電路（IC），這些電路用于相同的應(yīng)用，但應(yīng)用的地區(qū)不同，分別是歐洲和北美。

圖1. 泰克MDO4000 系列混合域示波器和Microchip 無線電測試電路板模塊。

為900 MHz頻段無線電選擇頻率、功率和運行帶寬。

目前，900 MHz范圍內(nèi)的開放頻段有許多非常靈活的射頻集成電路和模塊。由于較低頻率上的傳播特點，900 MHz頻段的樓層穿透能力要遠遠優(yōu)于2.4 GHz 頻段。這些開放頻段射頻技術(shù)可以用于世界上大部分地區(qū)，但必須采用不同的配置，以滿足本地法規(guī)。

在歐洲大部分地區(qū)，開放頻段的無線電系統(tǒng)允許在868MHz 范圍內(nèi)工作，擁有足夠的功率，在某些國家和頻段中可以以25 mW或更高的發(fā)射機功率覆蓋大樓內(nèi)幾百英尺的距離。這些系統(tǒng)還必須擁有有限的占用帶寬，因為法規(guī)中提供的頻譜段相對較窄。

相比之下，在北美，915 MHz 周圍開放頻段的頻譜分配范圍相對較大（902 - 928 MHz）。但是，為了以幾分之一毫瓦的功率發(fā)送，信號必須占用到至少500 kHz 的信道中，并限制峰值功率。北美市場允許在900 MHz 的頻段中選擇窄帶低功率應(yīng)用，或功率較高的寬帶應(yīng)用。還可以采用跳頻，但這要求控制軟件一般要比寬帶（數(shù)字）調(diào)制復(fù)雜得多。盡管使用帶寬較寬的信號有某些劣勢，但它可以提供更高的數(shù)據(jù)吞吐量。與北美允許的窄帶信號中低得多的功率電平相比，更寬的帶寬及更高的發(fā)射機功率可以用于更長的距離。

圖2. 被測器件（Microchip MRF89XA 模塊）和MDO4000 系列混合域示波器之間的測試連接。