基于芯片A7700的射頻電路設(shè)計(jì)

　　由于消費(fèi)類(lèi)產(chǎn)品對(duì)無(wú)線通信功能的需求不斷增長(zhǎng)，針對(duì)這些需求目前存在各種技術(shù)方案，這些方案的優(yōu)越性可用下面五個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)來(lái)衡量：成本，成本越低，應(yīng)用越廣。市場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)說(shuō)明，當(dāng)成本每降低10%，市場(chǎng)潛力將會(huì)擴(kuò)大100%;傳輸范圍，短距離無(wú)線方案的適用范圍一般在室內(nèi)30米以?xún)?nèi);電源效率：無(wú)線設(shè)備在許多情況下是由電池供電的，因此電池使用壽命是一個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)，這一問(wèn)題將會(huì)間接地反映在成本上;服務(wù)質(zhì)量(QoS)，在滿(mǎn)足數(shù)據(jù)傳輸率要求條件下提供可靠的數(shù)據(jù)鏈接;高數(shù)據(jù)傳輸率，該參數(shù)可為無(wú)線消費(fèi)產(chǎn)品市場(chǎng)開(kāi)辟新的應(yīng)用領(lǐng)域。過(guò)去由于成本問(wèn)題而無(wú)法實(shí)現(xiàn)的應(yīng)用，現(xiàn)在也可通過(guò)恰當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)。

　　短距離無(wú)線發(fā)送器和收發(fā)器在自動(dòng)儀表讀數(shù)、建筑物控制/安全/自動(dòng)化、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)、保健監(jiān)控與家庭娛樂(lè)系統(tǒng)的遠(yuǎn)程控制等方面已經(jīng)大有作為，并且前景依然十分光明。對(duì)射頻電路的設(shè)計(jì)更是進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)無(wú)線通信的關(guān)鍵。

　　臺(tái)灣笙科電子(AMICCOM)推出的A7700，可以很好輔助工程師對(duì)射頻電路的設(shè)計(jì)。A7700是一顆2.4GHz 200米的RF增距芯片，整合了PA、LNA和RF Switch，采用小面積的QFN 3mm x 3mm封裝。該芯片可將PA輸出功率增加到18dBm，LNA增加11dB增益。A7700可搭配笙科現(xiàn)有及未來(lái)所有的2.4 GHz RF收發(fā)器，例如笙科電子工程師所提供A7700與A7121、A7125、A7105一起搭配的參考設(shè)計(jì)，該評(píng)估模塊均符合美國(guó)FCC part 15.247以及歐洲ETSI EN300-328的EMC規(guī)范(見(jiàn)圖1與圖2)，設(shè)計(jì)者不需多花時(shí)間調(diào)整射頻效能，便可獲得低成本高效能的解決方案。比起傳統(tǒng)的分離式組件設(shè)計(jì)，采用笙科電子提供的2.4GHz FSK收發(fā)器+A7700整合設(shè)計(jì)，可減少30%外部組件。

　　以A7700與A7105搭配的例子來(lái)說(shuō)，該方案適合300公尺內(nèi)傳輸、可程序化資料量2K-500Kbps。A7105的工作頻段在 2400-2483MHz之間，并且兼具GFSK以及FSK調(diào)變。多重傳輸通道(～160 channels)設(shè)計(jì)可輕松選擇適合的載頻;低耗電的芯片架構(gòu)，非常適合于無(wú)線鍵盤(pán)、無(wú)線鼠標(biāo)、無(wú)線遙控、2.4GHz無(wú)線語(yǔ)音傳輸、長(zhǎng)距離 2.4GHz控制器、2.4GHz RF ID、無(wú)線感知器等多種應(yīng)用。笙科電子向本刊透漏，A7105目前的平均月出貨量已超過(guò)數(shù)十萬(wàn)套。

　　當(dāng)工程師完成無(wú)線產(chǎn)品開(kāi)發(fā)后，緊接著要面對(duì)的就是RF模塊的生產(chǎn)。面對(duì)質(zhì)量不一的PCB生產(chǎn)線，如何穩(wěn)定地控制RF模塊的生產(chǎn)良率常常困擾著工程師。而笙科電子針對(duì)每一顆RF芯片，均提供低成本的RF模塊驗(yàn)證工具(圖5)，工程師無(wú)需再添購(gòu)昂貴的RF儀器，即可有效率地確認(rèn)RF模塊是否功能正常。例如，針對(duì)A7105+A7700的整合模塊，笙科電子的RF驗(yàn)證工具稱(chēng)為T(mén)F7105，該工具可以在一秒內(nèi)告知操作員RF模塊驗(yàn)證成功或失敗，驗(yàn)證項(xiàng)目包含：RF的發(fā)射功率、接收靈敏度、RF頻偏、自動(dòng)校正程序、RF模塊的數(shù)字接口是否異常。因此，工程師可以將TF7105置于PCB生產(chǎn)線的最后一站，請(qǐng)作業(yè)員利用TF7105查驗(yàn)后才回貨RF模塊，QA工程師也可利用TF7105進(jìn)行RF模塊回貨時(shí)的入庫(kù)檢查，工程師可以利用TF7105輕易實(shí)現(xiàn)質(zhì)量管理，在終端產(chǎn)品生產(chǎn)效率上提供優(yōu)異的便利性。

　　笙科電子的總經(jīng)理曾三田向本刊表示：“團(tuán)隊(duì)已成功地將產(chǎn)品拓展到智能電網(wǎng)(自動(dòng)抄表)、2.4GHz RF ID、PS3與XBOX游戲機(jī)的無(wú)線手柄、高端無(wú)線影音傳輸?shù)刃碌膽?yīng)用上。2011年我們預(yù)計(jì)業(yè)績(jī)將維持兩位數(shù)的成長(zhǎng)。”

　　此外，笙科電子將在即將召開(kāi)的2011年IIC China上海展上，展示一系列短距離無(wú)線發(fā)送器和收發(fā)器，包含：

　　1. A7130，4Mpbs的2.4GHz TRX(支持自動(dòng)應(yīng)答與自動(dòng)重傳，封包AES 128加解密)

　　2. A7153，250Kbps展頻的2.4GHz Zigbee/RF4CE TRX(Listen-Before-Talk自動(dòng)避免封包碰撞)。

　　3. A7325，搭配A7205的2.4GHz單向解決方案

　　4. A7108，高效能的Sub 1GHz TRX(并支持中國(guó)470MHz-510MHz自動(dòng)抄表頻段，可達(dá)一千米應(yīng)用距離)

　　5. A7831，衛(wèi)星Single LNB整合型芯片。

　　6. A7522，超低成本的衛(wèi)星Twin LNB 2x2 Switch整合型芯片，并內(nèi)建Polarity detector。

　　無(wú)線消費(fèi)應(yīng)用是一個(gè)巨大的市場(chǎng)，而且每年都在飛速增長(zhǎng)。但是，很多開(kāi)發(fā)商在這方面遭遇過(guò)挫折，并且缺乏應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)。此外，與有線產(chǎn)品相比，在價(jià)格和性能上現(xiàn)在的很多無(wú)線方案還存在不足。隨著更多的低成本、高性能短距離無(wú)線傳輸方案的推出，相信會(huì)有更多、更好的無(wú)線消費(fèi)產(chǎn)品可供選擇。