《電子技術應用》
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RF增距芯片A7700助力射頻電路設計
摘要: 由于消費類產品對無線通信功能的需求不斷增長,針對這些需求目前存在各種技術方案,這些方案的優越性可用下面五個關鍵指標來衡量:成本,成本越低,應用越廣。
Abstract:
Key words :

由于消費類產品對無線通信功能的需求不斷增長,針對這些需求目前存在各種技術方案,這些方案的優越性可用下面五個關鍵指標來衡量:成本,成本越低,應用越廣。市場經驗說明,當成本每降低10%,市場潛力將會擴大100%;傳輸范圍,短距離無線方案的適用范圍一般在室內30米以內;電源效率:無線設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關鍵指標,這一問題將會間接地反映在成本上;服務質量(QoS),在滿足數據傳輸率要求條件下提供可靠的數據鏈接;高數據傳輸率,該參數可為無線消費產品市場開辟新的應用領域。過去由于成本問題而無法實現的應用,現在也可通過恰當的設計來實現。

  短距離無線發送器收發器在自動儀表讀數、建筑物控制/安全/自動化、無線傳感器網絡、保健監控與家庭娛樂系統的遠程控制等方面已經大有作為,并且前景依然十分光明。對射頻電路的設計更是進一步實現無線通信的關鍵。

  

《電子系統設計》

 

  臺灣笙科電子(AMICCOM)推出的A7700,可以很好輔助工程師對射頻電路的設計。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可搭配笙科現有及未來所有的2.4 GHz RF收發器,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計,該評估模塊均符合美國FCC part 15.247以及歐洲ETSI EN300-328的EMC規范(見圖1與圖2),設計者不需多花時間調整射頻效能,便可獲得低成本高效能的解決方案。比起傳統的分離式組件設計,采用笙科電子提供的2.4GHz FSK收發器+A7700整合設計,可減少30%外部組件。

  

《電子系統設計》

 

  以A7700與A7105搭配的例子來說,該方案適合300公尺內傳輸、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調變。多重傳輸通道(~160 channels)設計可輕松選擇適合的載頻;低耗電的芯片架構,非常適合于無線鍵盤、無線鼠標、無線遙控、2.4GHz無線語音傳輸、長距離2.4GHz控制器、2.4GHz RF ID、無線感知器等多種應用。笙科電子向本刊透漏,A7105目前的平均月出貨量已超過數十萬套。

  

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  當工程師完成無線產品開發后,緊接著要面對的就是RF模塊的生產。面對質量不一的PCB生產線,如何穩定地控制RF模塊的生產良率常常困擾著工程師。而笙科電子針對每一顆RF芯片,均提供低成本的RF模塊驗證工具(圖5),工程師無需再添購昂貴的RF儀器,即可有效率地確認RF模塊是否功能正常。例如,針對A7105+A7700的整合模塊,笙科電子的RF驗證工具稱為TF7105,該工具可以在一秒內告知操作員RF模塊驗證成功或失敗,驗證項目包含:RF的發射功率、接收靈敏度、RF頻偏、自動校正程序、RF模塊的數字接口是否異常。因此,工程師可以將TF7105置于PCB生產線的最后一站,請作業員利用TF7105查驗后才回貨RF模塊,QA工程師也可利用TF7105進行RF模塊回貨時的入庫檢查,工程師可以利用TF7105輕易實現質量管理,在終端產品生產效率上提供優異的便利性。

  

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  笙科電子的總經理曾三田向本刊表示:“團隊已成功地將產品拓展到智能電網(自動抄表)、2.4GHz RF ID、PS3與XBOX游戲機的無線手柄、高端無線影音傳輸等新的應用上。2011年我們預計業績將維持兩位數的成長。”

  此外,笙科電子將在即將召開的2011年IIC China上海展上,展示一系列短距離無線發送器和收發器,包含:

  1. A7130,4Mpbs的2.4GHz TRX(支持自動應答與自動重傳,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470MHz-510MHz自動抄表頻段,可達一千米應用距離)

  5. A7831,衛星Single LNB整合型芯片。

  6. A7522,超低成本的衛星Twin LNB 2x2 Switch整合型芯片,并內建Polarity detector。

  無線消費應用是一個巨大的市場,而且每年都在飛速增長。但是,很多開發商在這方面遭遇過挫折,并且缺乏應用經驗。此外,與有線產品相比,在價格和性能上現在的很多無線方案還存在不足。隨著更多的低成本、高性能短距離無線傳輸方案的推出,相信會有更多、更好的無線消費產品可供選擇。

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