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  • 射频收发器在数字波束合成相控阵中实现强制杂散去相关性

    射频收发器在数字波束合成相控阵中实现强制杂散去相关性

    简介 在大型数字波束合成天线中,人们非常希望通过组合来自分布式波形发生器和接收器的信号这一波束合成过程改善动态范围。如果关联误差项不相关,则可以在噪声和杂散性能方面使动态范围提升10logN。这里的N是波形发生器或接收器通道的数量。噪声在本质上是一个非常随机的过程,因此非常适合跟踪相关和不相关的噪声源。然而,杂散信号的存在增加了强制杂散去相关的难度。因此,可以强制杂散信号去相关的任何设计方法对相控阵系统架构都是有价值的。 在本文中,我们将回顾以前发布的技术,这些技术通过偏移LO频率并以数字方式补偿此偏移,强制杂散信号去相关。然后,我们将展示ADI公司的最新收发器产品,ADRV9009,说明其集成的特性如何实现这一功能。然后,我们以测量数据结束全文,证明这种技术的效果。 已知杂散去相关方法 在相控阵中,用于强制杂散去相关的各种方法问世已有些时日。已知的第一份文献1可以追溯到2002年,该文描述了用于确保接收器杂散不相关的一种通用方法。在这种方法中,先以已知方式,,修改从接收器到接收器的信号。然后,接收器的非线性分量使信号失真。在接收器输出端,将刚才在接收器中引入的修改反转。目标信号变得相干或相关,但不会恢复失真项。在测试中实现的修改方法是将每个本振(LO)频率合成器设置为不同的频率,然后在数字处理过程中以数字方式调谐数控振荡器(NCO),以校正修改。文献里还提到了若干其他方法2, 3。 多年以后,随着完整的收发器子系统被先进地集成到单个单片硅片当中,收发器产品中的嵌入式可编程特性为实现以下文章描述的杂散去相关方法提供了可能:“Correlation of Nonlinear Distortion in Digital Phased Arrays:Measurement and Mitigation”(数字相控阵中的非线性失真:测量与缓解)。1 实现杂散去相关的收发器功能 图1所示为ADI公司收发器ADRV9009的功能框图。 图1.ADRV9009功能框图 每个波形发生器或接收器都是用直接变频架构实现的。Daniel Rabinkin的文章“Front-End Nonlinear Distortion and Array Beamforming”(前端非线性失真与阵列波形合成)详细地讨论了各种直接变频架构。4 LO频率可以独立编程到各IC上。数字处理部分包括数字上/下变频,其NCO也可跨IC独立编程。Peter Delos的文章《A Review of Wideband RF Receiver Architecture Options》(宽带射频接收器架构的选项)对数字下变频进行了进一步的描述。5 接下来,我们将展示一种方法,可以用于在多个收发器上强制杂散去相关。首先,通过编程板载锁相环(PLL)偏移LO的频率。然后,设置NCO的频率,以数字化补偿施加的LO频率偏移。通过调整收发器IC内部的两个特性,进出收发器的数字数据不必在频率上偏移,整个频率转换和寄生去相关功能都内置在收发器IC中。 图2所示为具有代表性的波形发生器阵列功能框图。我们将详细描述波形发生器的方法,展示波形发生器的数据,但该方法同样适用于任何接收器阵列。 图2.通过编程波形发生器阵列的LO和NCO频率,强制杂散去相关 为了从频率角度说明概念,图3展示了一个带有来自直接变频架构的两个发送信号的示例。在这些示例中,射频位于LO的高端。在直接变频架构中,镜像频率和三次谐波出现在LO的相对侧,并显示在LO频率下方。当将不同通道的LO频率设置为相同的频率时,杂散频率也处于相同的频率,如图3a所示。图3b所示为LO2的设置频率高于LO1的情况。数字NCO同等地偏移,使RF信号实现相干增益。镜像和三次谐波失真积处于不同的频率,因此不相关。图3c所示为与图3b相同的配置,只是RF载波添加了调制。 图3.用频率显示杂散信号的光谱示例。三个示例:(a) 无杂散去相关的两个组合CW信号; (b) 强制杂散去相关的两个组合CW信号;以及 (c) 强制杂散去相关的两个组合调制信号。 测量结果 组装了一个基于收发器的8通道射频测试台,用于评估相控阵应用的收发器产品线。评估波形发生器的测试设置如图4所示。在该测试中,将相同的数字数据应用于所有波形发生器。通过调整NCO相位实施跨通道校准,以确保射频信号在8路组合器处同相并且相干地组合。 图4.波形发生器杂散测试设置 接下来,我们将展示测试数据,比较以下两种情况下的杂散性能:一是将LO和NCO都设为相同的频率;二是偏移LO和NCO的频率。所使用的收发器在一个双通道器件内共用一个LO(见图1),因此对于8个射频通道来说,共有4个不同的LO频率。 在图5和图6中,收发器NCO和LO都设置为相同的频率。在这种情况下,由镜像、LO泄漏和三次谐波产生的杂散信号都处于相同的频率。图5所示为通过频谱分析仪测得的各发射输出。图6所示为组合输出。在这个特定的测试中,相对于载波以dBc为单位测量的镜像杂散和LO泄漏杂散展现出改善的迹象,但三次谐波没有改善。在测试中,我们发现,三次谐波在各个通道之间始终相关,镜像频率始终不相关,LO频率根据启动条件而变化。这反映在图3a中,其中,我们展示了三次谐波的相干叠加、镜像频率的非相干叠加以及LO泄漏频率的部分相干叠加。 图5.各通道的波形发生器杂散(LO和NCO设为相同的频率) 图6.组合波形发生器杂散(LO和NCO设为相同的频率)。注意,在这种配置中,三次谐波杂散没有改善 在图7和图8中,收发器LO全部设为不同的频率,并且同时调整数字NCO的频率和相位,使得信号相干地组合。在这种情况下,由镜像、LO泄漏和三次谐波产生的杂散信号被强制设为不同的频率。图7所示为通过频谱分析仪测得的各发射输出。图8所示为组合输出。在这个测试中,相对于载波以dBc为单位测量的镜像杂散、LO泄漏杂散和三次谐波杂散开始扩散进噪声,将通道组合起来后,每种杂散都展现出改善的迹象。 图7.各通道的波形发生器杂散(LO和NCO的频率偏移) 图8.组合波形发生器杂散(LO和NCO频率偏移)。注意,在这种情况下, 杂散的频率有所扩散,并且相对于单个通道SFDR,其SFDR有明显的改善 当组合非常少量的通道时,比如在本测试中,杂散的相对水平实际上提高了20log(N)。这是由于信号分量相干地组合并以20log(N)递增,而杂散根本没有组合。在实践中,通过组合大通道阵列和更多通道,改善程度有望接近10log(N)。原因有二。首先,在组合大量信号的情况下,充分扩散杂散以独立考虑每个杂散是不现实的。以1 MHz调制带宽为例。如果规格规定,要在1 MHz带宽内测量杂散辐射,那么最好扩散杂散,使它们相距至少1 MHz。如果无法做到,则每1 MHz的测量带宽都会包括多个杂散分量。由于这些分量将处于不同的频率,所以,它们将不相干地组合,并且在每1 MHz带宽中测得的杂散功率将以10log(N)递增。然而,任一1 MHz测量带宽都不会包含所有杂散,因此在这种情况下,杂散N小于信号N;尽管改进增量为10log(N),但一旦N足够大,使其杂散密度能在测量带宽内容纳多个杂散,则与无杂散信号去相关的系统相比,绝对改善量仍然优于10log(N)——也就是说,改善量将介于10log(N)和20log(N)分贝(或dB)之间。其次,这个测试是用CW信号完成的,但现实信号会被调制,这将导致它们扩散,使得在组合大量信道的情况下,不可能实现不重叠的杂散信号。这些重叠的杂散信号将是不相关的,并且在重叠区域以10log(N)不相干地递增。 当将不同通道的LO设为相同频率时,需要特别注意LO泄漏分量。当两个信号分支相加时,模拟调制器中LO的不完全消除,这是导致LO泄漏的原因。如果幅度和相位不平衡是随机误差,则剩余LO泄漏分量的相位也将是随机的,并且当将许多不同的收发器的LO泄漏相加时,即使它们的频率完全相同,它们也将以10log(N)不相干地叠加。调制器的镜像分量也应如此,但调制器的三次谐波则不一定这样。在少量通道被相干组合的情况下,LO相位不太可能是完全随机的,因此测得数据中展示了部分去相关的原因。由于信道数量非常多,因此,不同通道的LO相位更接近随机条件,并且预计为不相关叠加。 结论 当LO和NCO的频率偏移时,结果会测得SFDR,其清楚地表明,所产生的杂散全部处于不同频率并且在组合过程中不相关,从而确保在组合通道时SFDR能得到改善。现在,在ADI公司的收发器产品中,LO和NCO频率控制已经成为一种可编程的特性。结果表明,该功能可用于相控阵应用,相比单通道性能,可确保阵列级的SFDR改善。 参考文献 1 Lincoln Cole Howard和Daniel Rabideau,“Correlation of Nonlinear Distortion in Digital Phased Arrays: Measurement and Mitigation”(数字相控阵中的非线性失真:测量与缓解),2002 IEEE MTT-S国际微波研讨会文摘。 2 Salvador Talisa、Kenneth O’Haever、Thomas Comberiate、Matthew Sharp和Oscar Somerlock,“Benefits of Digital Phased Arrays”(数字相控阵的好处),IEEE论文集,第104卷第3期,2016年3月。 3 Keir Lauritzen,“Correlation of Signals, Noise, and Harmonics in Parallel Analog-to-Digital Converter Arrays”(并行模数转换器阵列中的信号、噪声与谐波相关性),博士论文,马里兰大学,2009年。 4 Rabinkin,Song,“Front-End Nonlinear Distortion and Array Beamforming”(前端非线性失真与阵列波形合成),Radio and Wireless Symposium (RWS) 2015 IEEE。 5 Peter Delos,“A Review of Wideband RF Receiver Architecture Options”(宽带射频接收器架构选项综述),ADI公司,2017年2月。 Delos,Peter,“Can Phased Arrays Calibrate on Noise?”(相控阵能校准噪声吗),Microwave Journal,2018年3月。 Jonathan Harris,“What’s Up with Digital Downconverters—Part 1”(数字下变频器的发展和更新——第一部分),《模拟对话》,2016年7月。 Jonathan Harris,“What’s Up with Digital Downconverters—Part 2”(数字下变频器的发展和更新——第一部分),《模拟对话》,2016年11月。 Howard,Lincoln、Nina Simon和Daniel Rabideau,“Mitigation of Correlated Nonlinearities in Digital Phased Arrays Using Channel- Dependent Phase Shifts”(运用通道依赖型相移缓解数字相控阵中的相关非线性问题),2003 EEE MTT-S Digest。

    时间:2021-04-08 关键词: 射频收发器 数字波束 波形发生器

  • 用于无人车辆和其它小型装备的功率放大器

      美国NuWaves公司推出NuPower NW-BSSPA-10W-1.0-2.5 Xtender型L和S双波段功率放大器模块,用于恒定波形包络的半双工射频收发器。   该功率电子器件基于宽带、高效率的NuPower型微型功率放大器模块,在1000MHz~2500MHz频率范围及30%平均功率转换效率下,可提供最低10W射频峰值功率及40dB增益。该双向功率放大器还可用于相邻波段,如工业、科研和医疗(ISM)常用的900MHz,但其峰值功率较低。该器件具有紧凑和坚固特性,其镀镍铝制机箱大小为3&TImes;2&TImes;1.15inch,器件重量小于6oz(约170g,译者注),可集成到无人驾驶飞机(UAV)和无人地面车辆(UGV)等小型平台上。该器件还配有自动发射检测电路,可实现收发模块之间1微秒量级的瞬间切换,其最大噪声系数为3dB,有助于提高通信系统的接收性能。

    时间:2020-09-04 关键词: 功率放大器 射频收发器

  • 意法半导体 sub-1GHz射频收发器单片巴伦 让天线匹配/滤波电路近乎消失

    意法半导体推出与其S2-LP 868-927MHz 低功耗射频收发器匹配的巴伦(又称“平衡不平衡转换器”)。在注重产品尺寸和成本控制的应用中,诸如,物联网传感器、智能表计、警报器、遥控器、楼宇自动化和工业控制系统等,该新产品有助于工程师节省电路板空间,克服与射频电路有关的设计挑战。 新产品BALF-SPI2-01D3在3.26mm2 空间内集成天线与S2-LP射频收发器连接所需的全部阻抗匹配和滤波器件,可以替代占板面积多达100mm2的、由16个分立电容和电感组成的传统匹配电路。相比之下,新产品节省电路板空间96%以上。 除节省空间外,电路板设计也得到极大简化,设计人员无需选择器件参数或处理费事的器件布局挑战。按照S2-LP产品特性全面优化,新巴伦为用户提供经过测试验证的放置连接建议,用户可直接拿来使用,大幅提升射频电路的性能。 BALF-SPI2-01D3是意法半导体集成巴伦产品家族的最新成员。该产品家族现有16款产品,最小封装只有 0.8mm2 ,回流焊后高度仅 0.56mm,既可与意法半导体的sub-1GHz或Bluetooth® low energy 2.4GHz 射频收发器配套使用,也能很好地支持市场上其他厂商的射频收发器。 作为这些高集成度匹配器件的关键启用技术,意法半导体的集成无源器件(IPD)基于非导电的玻璃衬底,可明显降低射频信号损耗、振幅以及相位不平衡,最终确保射频子系统性能优异,设备电池使用时间更长久。如今,智能互联产品越来越重要,在消费领域,智能产品支持全新的生活方式;在商业、能源和工业领域,智能产品可提高企业管理效率,推动服务创新。在这些高速增长的市场上,设计人员可以利用意法半导体巴伦优化产品尺寸,提升产品性能,缩短研发周期,从而获得市场竞争优势。 BALF-SPI2-01D3即日起量产,采用6焊球2.1mm x 1.55mm片级封装。

    时间:2017-12-21 关键词: 半导体 射频收发器

  • STMicroelectronics S2-LP Sub-1GHz收发器即日起在贸泽开售 扩大了通信范围并符合Sigfox标准

    最新半导体和电子元件的全球授权分销商贸泽电子(Mouser Electronics) 即日起备货 STMicroelectronics (ST)的S2-LP 超低功耗sub-1GHz收发器。作为ST备受赞誉的SPIRIT1的后继产品,S2-LP收发器为物联网 (IoT) 应用扩大了信号传输范围,提供了更丰富的选择,同时具有超低功耗和很高的配置灵活性。 贸泽电子供应的ST S2-LP 收发器是一种超低功耗射频收发器,针对sub-1GHz频段的射频(RF)产品进行了优化。此款收发器在免许可ISM和SRD(短距离装置)频段下工作,还可以通过编程扩展到其他频段。此产品适用于联网产品并可以连接到Sigfox™ 全球网络、无线M-Bus、6LowPAN及IEEE 802.15.4g标准网络。 在10dBm输出功率下,S2-LP收发器接收信号时的电流消耗仅为6.7mA,发送信号时电流消耗为10mA。此款收发器采用高效电源管理电路和集成式开关稳压器,输入电压为1.8V至3.6V,转换效率可达90%,因此非常适合电池供电产品。 为支持S2-LP的开发,贸泽电子还提供STEVAL-FKI915V1、STEVAL-FKI433V1和STEVAL-FKI868V1这三种开发套件。S2-LP 收发器的目标RF无线应用包括物联网设备、无线报警系统、智能量表、智能照明、工业监控、楼宇自动化以及智能家居系统。

    时间:2017-08-01 关键词: 低功耗 sub-1ghz 射频收发器

  • 飞思卡尔射频收发器MCR20AVHM为32位MCU增加灵活的连接

    最近飞思卡尔半导体推出一款全新收发器MCR20AVHM,这是一款全新的2.4 GHz IEEE 802.15.4收发器,它适用于家庭自动化和工业控制应用,并且可与基于ARM Cortex-M0+和Cortex-M4架构的Kinetis MCU搭配使用。 飞思卡尔的新款MCR20AVHM无线收发器具有卓越的射频性能、低功耗运行、小巧的外形尺寸并与飞思卡尔的Kinetis MCU简单集成,从而使大量现有的终端产品能够顺应快速增长的物联网市场。飞思卡尔的收发器支持多个无线网状网,实施低功耗无线协议和应用,包括Thread、ZigBee以及多个专有的解决方案。此外,新的收发器还具备硬件双PAN功能(可通过单一无线电实现与多个网络的通信),以及可在严苛环境下实现强大射频性能的天线分集功能。 飞思卡尔微控制器部物联网和连接产品总监Emmanuel Sambuis表示:“这款全新收发器使客户能够为产品无缝添加无线连接,灵活地与多个MCU搭配使用,更好地满足他们的需求。借助MCR20AVHM无线收发器,我们可以提供低功耗、卓越的灵敏度和高输出功率,所有这些特性都能在类似的Kinetis开发环境中实现。” 开发工具与支持 客户可以充分利用面向MCR20AVHM的飞思卡尔Freedom开发工具包,并连接到面向完整开发系统的Kinetis KL46 和K64F Freedom电路板。对MCR20AVHM的支持包括基于现有Kinetis软件开发工具包(SDK)并符合IEEE 802.15.4-2011的PHY-MAC实施方案,除了最初针对的KL46和K64F微控制器外,该方案也可移植到其他Kinetis器件上实施。

    时间:2015-04-16 关键词: MCU mcr20avhm 射频收发器

  • 全集成CMOS GSM射频收发器的实现与应用

     作为目前在世界上使用最为广泛的移动通信标准,自从九十年代开始在全球大规模商用以来,GSM一直展示出强大的生命力。不管是在GSM的发源地欧洲,还是在移动通信的新兴市场亚洲、非洲,GSM系统都拥有最为成熟和完善的产业链和用户群,涵盖了系统、终端、设备、软件、测试等等领域。随着GPRS、EDGE等可以进一步丰富GSM数据应用的技术开始应用,在今后的相当长的时间内,GSM凭借广泛的网络覆盖、可靠的通信质量、低廉的资费,必将构造和3G标准共存双赢的格局。 手机终端作为和用户接触最为紧密的产品,其价格、性能、体积、节能是用户在选购时的首要考虑因素。于是手机终端设计厂商在比较各种解决方案时,集成度、性能、功耗都是重要的参考因素。 手机终端中最重要的核心是射频芯片和基带芯片,射频芯片负责射频收发、频率合成、功率放大;基带芯片负责信号处理和协议处理。最早期的GSM终端,射频部分都是使用双极工艺的分立元件,需要超过70颗芯片和元器件,面积大、成本高。随着九十年代末期CMOS射频工艺的进步和成熟,使用和数字工艺兼容的CMOS工艺制造高性能、高集成度的射频芯片逐步成为潮流。 RDA6205芯片基本特性 RDA6205是由锐迪科微电子研发的收发器芯片,这是一款高性能、全集成CMOS GSM收发器芯片,封装后芯片尺寸只有5mm×5mm。该芯片中集成了LNA、混频器、滤波器、模数转换器(ADC)、DSP、PLL频率合成器和模拟基带接口。只需少量外围元件,就能构成完整的射频子系统,并且可以通过内置的通用模拟基带接口和市场主流的多种基带芯片通信。 作为一款全集成的GSM射频收发器芯片,RDA6205有着优异的射频性能,其GSM频段接收灵敏度达-108dBm,远超过GSM标准规定的-102dBm;其发射频谱400kHz的ACPR达到-70dBc,比同类产品提高了3~5dB。 RDA6205芯片同时支持数字补偿晶振(DCXO),使得整个系统可以非常鲁棒地抵御温度变化带来的频率漂移,进而满足发射接收频偏<0.1ppm这样苛刻的GSM标准要求。而在传统方案中,用户为了达到这个目的,不得不选择昂贵的温补晶振(TCXO)。 RDA6205芯片工作原理 RDA6205原理框图如图1所示。 图1:RDA6205的功能模块图 当RDA6205芯片工作在接收模式时,需要将任意强度的射频信号变成基本恒定强度的基带信号,然后送给基带芯片。微弱的射频信号,通过差分端口输入芯片,首先进入前端的LNA,LNA在不引入太大额外噪声的条件下,可以将输入信号放大20dB,大大降低接收链路其它电路对自身噪声的要求。随后信号进入正交下变频混频器,下变频到100kHz的近零中频。由于在现实复杂的GSM空中网络环境中,我们期望接收的信号附近往往存在着很大的干扰信号(block signal),所以经过正交下变频后的信号,需要通过一个中心频率在100kHz的复数带通滤波器,滤除带外的干扰信号。完成滤波操作后的信号直接送到高精度高动态范围的Δ-Σ模数转换器中,被转化成数字信号。 RDA6205内置了一个功能强劲的专用DSP单元,从ADC送出的数字信号,将在这里进行数字下变频、直流偏移消除(DC cancel)、频率选择滤波等功能。随后,处理好的信号通过一个可灵活编程的模数转换器(DAC)送给基带芯片的模拟接口。 RDA6205的整个接收链路增益灵活可调,最大可以提供超过100dB的增益范围,在基带芯片的AGC策略下,RDA6205可以在保证足够信躁比的同时,轻松处理从-102dBm到-15dBm各种强度的射频输入信号。当RDA6205芯片工作在发射模式时,需要将基带芯片送来的模拟基带信号,变成射频信号,驱动射频前端功率放大器(PA)发射出去。 由于GSM标准采用了GMSK这样恒定包络调制方式,所有有用的信息都是携带在射频信号的相位域上,所以RDA6205使用了先进的直接调制发射结构(Direct Modulation)。 基带芯片输入的模拟基带信号,首先被RDA6205芯片中的ADC采样量化,然后判决出其中携带的相位调制信息,将此相位调制信息进行微分处理,然后通过Δ-Σ PLL,将调制信息叠加到当前的载波频率值上,这样PLL输出的本振信号就是已经调制过的射频发射信号。PLL输出的射频调制信号通过功率放大器驱动模块,可以直接驱动50Ω的功率放大器。 RDA6205通过采用先进的发射结构,获得了优异的发射频谱指标,其在400kHz点的ACPR指标,比传统方案提高了3~5dB。 RDA6205芯片应用 如图2所示,RDA6205可以和多种市场主流的基带芯片配合,实现GSM的整体解决方案,设计出体积小巧、性能优异、成本低廉的GSM用户终端。 图2:RDA6205典型应用图 得益于RDA6205的高集成度,整个终端解决方案的射频部分,只包括射频天线、功放开关模块、射频声表面波滤波器(SAW)和少量的分产元件,不仅大大降低了元件成本,而且减少了射频PCB的设计难度。 同时,相对于传统的超外差方案,应用RDA6205的GSM用户终端,由于射频部分的分立元件少、集成度高,从天线接收下来射频信号,通过前端开关后,就直接进入RDA6205芯片内部,所有的模拟信号处理过程都在芯片内部完成,避免了PCB上的各种干扰信号对射频电路的直接影响,大大提高了整个射频系统的抗干扰性能。 而传统的超外差方案,由于不得不使用中频滤波器等外围元件,不仅在PCB的面积上受到很大限制,而且由于比较敏感的中频信号在片外的PCB上容易受到干扰,对PCB的设计和制造工艺都有较高的要求,容易造成量产中整机良率的下降。 随着FM、DVB、MP3、MP4等等多媒体应用在终端的进一步普及,以及用户对终端小型化、多功能化需求的进一步上升,使用全集成RDA6205的手机应用将在未来的市场中大放异彩。

    时间:2015-03-02 关键词: gsm cmos 射频收发器

  • 基于TDA5255的射频收发器设计

     近距离无线数据通信作为无线接入通信方式中的一种,可广泛应用于遥控、报警、遥测等领域。采用射频收发器件设计射频收发器是一种重要的实现近距离信息传输的方式。本文基于英飞凌公司的射频收发器TDA5255和XC866单片机设计一个射频收发器,实现了信息传输。 2 TDA5255射频收发器 2.1 主要特点 TDA5255是低功率、单片FSK/ASK收发器,适用于433 MHz~435 MHz半双工低数据速率通信。该器件集成度高、外围电路简单。内部包含功率放大器、低噪声放大器、AGC控制电路、双平衡混频器、合成的转换器、I/Q限幅器、RRSI发生器、FSK解调器、完全集成的VCO和PLL合成器、可调的晶体振荡器、数据滤波器、数据比较器、正负峰值检波器、数据率检测电路和总线接口,还可提供低功耗模式,低电流消耗(接收模式9 mA,发射模式12 mA),电源电压为2.1 V~5 V,FSK/ASK调制和解调,I2C/3线微控制器接口,内部低通通道选择滤波器和数据滤波器可以调节带宽。数据限幅器自调节阈值。FSK接收灵敏度为-109 dBm,发射功率为+13 dBm,最大数据速率可达100 kb/s。可用于低数据速率通信系统、无线进入系统、遥控系统、报警系统、遥测系统、家庭自动化系统等。 2.2 工作模式设置 TDA5255的基本工作模式包括:发送/接收模式、ASK/FSK调制、高发射功耗/低发射功耗模式,可以通过相应的引脚Rx/Tx,ASK/FSK,PWD/DD进行控制。 除此之外,TDA5255可以通过BUSMODE引脚选择I2C总线协议或3线总线协议。通过修改TDA5255内部寄存器的值选择工作模式。但是在这种情况下,首先修改TDA5255中的CONFIG寄存器中的D12位。当D12=0时,工作模式为外部控制;当D12=1时,采用内部控制,即由内部寄存器控制发送模式/接收模式、ASK调制/FSK调制、高发射功耗模式/低发射功耗模式,不受外部引脚控制。 TDA5255的其他工作参数均可以通过修改其内部寄存器的值来设置。包括分频输出时钟频率,FSK频移值,RSSI信号门限等。 2.3 硬件电路设计 微控制器与射频芯片之间共需要7根线,分别是电源、地、BUSCLK、BUSDATA、Rx/Tx、DATA、PWD/DD。如图1所示。 当BUSMODE=0时,TDA5255的总线模式为I2C。微控制器通过I2C总线设置TDA5255的工作模式。BUSCLK和BUSDATA分别为总线时钟线和总线数据线。 Rx/Tx引脚悬空或为高电平时,TDA5255处于发送状态。此时,射频信号从天线经C6,C8,C9,L1,C11到低噪放大器输人引脚。R9为高阻,不影响电路匹配。C6为直流去耦电容。差动低噪放大器的另一个输入信号可通过大电容交流耦合。此时差动低噪放大器作为更易于匹配的单端低噪放大器。重要匹配元件有C8,C9,L1和C11。 Rx/Tx引脚接地或者通过编程可使器件处于接收状态。此时,Rx/Tx引脚工作在漏极开路状态,输出逻辑低,对RF低阻。直流电流从VCC经由L2,L3,D2,R9和D1到GND。因为R9高阻,C6,C4,C5的容值大。电路可简化RF信号。此时低噪放大器RF接地,所以低噪放大器输入无功耗。功率放大器匹配主要取决于C8,C28,L2,C29和L3。需要注意的是,在设计功放匹配时,C8是不可以修改的,因为其数值已经由低噪放大输入匹配确定。为准确计算外部电容,必须考虑焊盘上的电容,以及引脚和开关(C20,C22,C23)之间的寄生电容。 PWD/DD引脚用于设置射频器件的高低功耗模式。DATA引脚是数据引脚,发送模式下,由单片机发送信号至射频器件;接收模式时,如果能接收到信号,该引脚与发送端的波形相同,测试延时25μs。当接收不到信号时,该引脚输出无规律的脉冲杂波。实际使用时,可以通过修改TDA5255的RSSI信号门限值去除杂波,让DATA引脚在没有接收到有效信息时保持低电平。 3 微控制器及软件设计 3.1 XC866单片机简介 微控制器选用英飞凌公司的XC866 8位单片机。XC866的设计基于与标准8051处理器相兼容的XC800内核。XC866内部集成振荡器或内嵌电压调节器(可由3.3 V或5.0 V单电源供电)。 XC866的同步串行通道(SSC)支持全双工和半双工同步通信。通过TXD和RXD线发送和接收数据,通常这两条线分别与引脚MTSR(主机发送/从机接收)和MRST(主机接收/从机发送)相连。时钟信号由MS_CLK(主机串行移位时钟)输出或从SS_CLK(从机串行移位时钟)输入,这两条时钟线通常与引脚SCLK相连。数据的发送和接收均有缓冲寄存器。在与TDA5255之间进行信息传输时使用半双工通信方式,通过I2C总线协议设置TDA5255的内部寄存器值。 微控制器完成TDA5255的工作模式设置,控制TDA5255发送有效的信息;接收和处理TDA5255接收到的数据等工作。P1.0、P1.1分别接MAX3232的RXD0和TXD0,用于完成与PC机的串行通信。 3.2 软件设计 软件程序流程图如图2所示。 发送数据采用先发一个“0”,再发一个“1”,然后发信息比特“0”或者“1”,这样在上升沿后,延时1.5个基本时间就可获得信息码。如图3所示。基本时间的定义决定信息的发送速率.这里取100μs。每300μs发送一个信息码,发送速率为3.3kb/s。TDA5255的最大数据速率可达100 kb/s。 4 结束语 设计的射频收发器能短距离信息传输,并通过与PC机的连接发送PC机的任意信息,还可在上位机界面上显示获得的反馈信息。该系统应用于电动小车的控制器,控制效果良好。还可以作为模块移植,应用于近距离遥控等方面。

    时间:2015-03-02 关键词: tda5255 近距离无线数据通信 射频收发器

  • ADI专家解读软件定义无线电火爆的技术“基因”

     对于大众,软件定义无线电(SDR)是非常“高大上”的话题,而即使对于绝大部分电子技术工程师而言,也依然有点阳春白雪的感觉。事实上,这个技术提出二三十年来,受限于高昂的成本和复杂的技术实现方案,一直以来是军事应用的独宠,知名的应用包括美军联合战术无线电系统(JTRS)计划。 在不久前举办的易维讯媒体产业论坛上,ADI渠道管理及新兴市场事业部高级客户应用经理章新明(Eagle)发表了“软件定义无线电的创新应用”的专题演讲。演讲中,Eagle以ADI在2013年开始陆续推出的AD936x系列射频收发器为例,一句“AD9361和AD9364上市以来就供不应求,我们的生产和技术支持已经跟不上客户的进度。”道出了软件定义无线电技术不为人知的火爆市场。 Eagle关于AD936x的技术特性的分享讲座,包括了ADI与Xilinx和安富利合作的生态系统介绍,以及在无人飞行器、LTE通信基础实施和防务电子等领域的应用机会。这次讲座从专业技术角度解读了软件定义无线电火爆背后的技术“基因”,改变了参会嘉宾对软件定义无线电技术一直以来“阳春白雪”、“离我们很远”的印象,软件定义无线电其实已经真正走到我们的身边。 ADI渠道管理及新兴市场事业部高级客户应用经理章新明:AD936x上市以来供不应求。 火爆背后的技术基因 要解读AD936x应用火爆的技术基因,我们先来认识下这个ADI“明星”产品系列。AD936x包括双通道AD9361和单通道的AD9364两个公开版本和多款针对特定市场、特定客户的特殊型号,是一系列高性能、高度集成的RF收发器,其领先的可编程性和宽带能力使其成为多种收发器应用的理想选择。该器件集RF前端与灵活的混合信号处理为一体,集成频率合成器,并为处理器提供可配置数字接口,从而简化设计和工程导入时间。该系列器件工作频率范围为70 MHz至6.0 GHz,涵盖大部分特许执照和免执照频段,器件支持的通道带宽范围为200 kHz至56 MHz,满足多种应用需要。 正因为如此,Eagle认为AD936x应用火爆是因为其突破性的芯片设计和先进的生产测试工艺流程,保证高度集成的芯片能够满足软件定义无线电的应用要求,满足了一直以来因射频带宽和集成度等性能瓶颈而压抑的大量需求,因此SDR成为众多应用/市场OEM制造商的必选项, 为多种无线电方案提供统一的可再编程无线电平台。AD936x具备出色的灵活性和可配置性以及支持现场升级,但在AD936x出现前集成式宽带收发器解决方案在性能、可调带宽方面受限,许多OEM制造商缺乏实现实用而高性价比的SDR设计的能力或资源。分立式SDR的设计复杂、成本高昂,很多客户缺乏有效的硬件和射频信号链设计能力,从而导致上市时间延滞,所以他们需要更优秀的集成式软件定义射频收发器。 集成式的射频收发器AD936x将信号链封装于一个软件可配置IC之中,包括混频器、发射和接收通道的频率合成器、模拟滤波、数据转换器和其他功能。该收发器适用于多种应用的通用可再编程无线电平台,实现灵活、可配置、可现场升级的低风险参考设计,帮助客户简化物料清单,实现快速上市,并且拥有更小的体积,良好的散热性和优异的节能性。 在关键特性上,AD936x实现了极大的突破,这是其获得市场极大成功的关键。频率范围与竞争产品相比改善69%以及通道带宽增加111%,这对于任何关注SDR技术应用的企业来说,都是“难以抗拒”的诱惑。“和竞争对手比是唯一一款真正可以用的,市场上的同类产品,只到3.8G,带宽28兆,但不支持GSM的200KHz带宽,1GHz的噪声系数是3.5dB,2GHz就不敢标了,而我们分别是2dB和3dB。” Eagle指出。 与AD936x相比,当今现有的集成式宽带射频收发器解决方案在性能、可调带宽方面受限。而且工程师面临日益复杂的设计挑战,其中模拟工程师需要需了解FPGA和嵌入式设计与系统处理技术,而数字工程师需要了解模拟设计基础知识,硬件工程师需要使用软件建模,所有这些对于任何一个设计工程师都极具挑战性。工程师一直面临日益严峻的市场和技术挑战,他们需要提供包括软件源代码和驱动程序的参考设计。ADI适时推出的AD936x集成式设计、高性能的技术指标满足了这些需求。 凭借良好的生态系统轻松实现“design-in” 在强调产业生态的今天,好的核心芯片产品决不是孤立存在的,良好的应用生态系统很重要。ADI在AD936x系列推出以来,努力打造了非常友好的应用生态系统,帮助客户加快上市步伐,并降低风险。“在快速上市支持方面,我们提供了快速上市套件,ADI的射频板 + Xilinx的FPGA板,这个板可以插在PC里,根据接口标准把它们插上去,整个开发系统就出来了,可以直接收发。这个demo真的是自己收自己发,接上天线就可以了。”Eagle指出。 ADI、Xilinx和安富利三家联合的AD936x技术生态系统解决了应用瓶颈,加速产品面市过程。 “我们有S1、S2、S3、S4几套开发板,差别是S1是单收单发,其频率范围到4GHz,S2是双收双发,S3、S4都是全带宽,这些都提供对应的板子,和Xilinx最新的FPGA直接对接的,这些套件我们可以提供射频板,在购买Xilinx开发板以后,下载我们的设计文件,包括各种支持配置的应用程序,通过ADI、Xilinx和安富利一起支持。”Eagle表示。 “ADI和Xilinx进行合作是为了让中国的工程师能够更加轻松自如地去面对市场和设计的挑战,我们提供了很多设计资源、有竞争力的产品以及更多的参考设计,使他们能设计出差异化的、高性能、低成本的产品,且能缩短上市时间,这是ADI和Xilinx的使命,也是我们一起合作的原因和背景。”Eagle进一步指出。 这些应用,让创新设计思维脑洞大开 一直以来,软件定义无线电受限于成本、开发复杂度和技术成熟度等因素,军事应用成了其最大的市场。而今天,这种状况发生了极大的变化。“软件定义无线电的应用领域非常多,具体而言,像微蜂窝、微微蜂窝等通信基础设施、各种数据卡、无人机高清图像传输,等等。”Eagle指出。 Eagle现场分享了AD9361在MIMO平台上的应用,包括:LTE基站支持至少2收2发(手机是2收1发);LTE有源天线波束合成应用——基站信号的波束合成,增大蜂窝基站的整体效率;支持无线局域网802.11ac标准要求的波束合成;直接查找应用——包括射频导航、距离测量、射频定位。 软件定义无线电独特的技术优势,打开各种创新应用之门。 近年来无人飞行器市场非常火爆,而中国厂商无疑在市场独领风骚。然而,作为无人飞行器重要功能的视频拍摄实时画面传输面临很多问题——无线传输的带宽、稳定性、传输距离等等。“有客户找到我们,利用他们的图像方案,将我们的射频方案与通信方案整合,非常好地解决了之前让他们头疼的视频无线稳定传输问题。”Eagle透露。据悉,目前该类应用在无人飞行器上具有很大的市场潜力。 测试仪器是Eagle现场重点分享的另外一个创新应用领域。“像频谱仪和网络分析仪,很复杂、很昂贵的设备,不方便携带,这给现场测试人员带来极大的不便。借助AD9361,我们的客户实现了这些设备的便携化,在很低的功耗下实现了很好的功能特性。”在ADI公开的AD936x成功客户案例中,美国国家仪器下属机构Ettus Research的USRP B210和B200无线无线电平台产品,是第一款真正完全继承的、单板的通用软件无线电外设平台,连续覆盖70MHz~6 GHz的频率范围。

    时间:2015-02-25 关键词: sdr 软件定义无线电 ad936x 射频收发器

  • 矽映电子发布业内首款单芯片波束导向型60GHZ 射频收发器

    21ic讯 矽映电子科技今日宣布进军小蜂窝无线回传市场,并发布两款大吞吐量、单芯片CMOS波束导向型60GHz 射频收发器,用以应对城市环境中对大容量无线回传链路快速增长的需求。与现有的60GHz无线回传产品相比,新款收发器不仅提供可靠、无干扰的GB级性能,而且更加小巧紧凑,安装和维护成本也更低。 移动设备上数据流量消耗的快速增长正在引发一场频谱危机,尤其是在城市地区。因为在这些地区,较低的容量可能会导致通话中断、视频传送故障或网速下降。然而由于新频谱不仅昂贵,而且也不见得能够满足预期需求,运营商正转向使用小蜂窝来提升容量。小蜂窝网络的无线回传解决方案所需要高带宽、良好的频谱再利用和无干扰等特点,恰好都是60GHz技术的重要特性。 研究机构Mobile Experts的首席回传解决方案分析师Jonathan Wells博士表示:“60GHz连接将极大地增强移动运营商的能力,它能以最低的管理费用为小蜂窝应用提供GB级吞吐量。预计到2017年,全球室外小蜂窝回传单元的数量将突破100万,而60GHz无线技术能够迅速连接这些单元,而且不会带来任何监管上的麻烦。在提升无线回传技术性价比方面,诸如此类的创新技术也是不可或缺的一部分。我们计划射频半导体出货量至2017年将达到15-20万。 矽映电子科技最新推出的回传产品采用其经生产验证的第三代60GHz射频波束导向技术,与现有的小蜂窝无线回传解决方案相比,它们具备以下优势: 在去除外置固定天线后,单位体积更加小巧; 安装成本明显降低,因为只需大致校准即可; 降低了对摇摆等风致运动的敏感度,可靠性有所更高; 采用CMOS技术,功耗随之降低。 Alpental Technologies, Inc.的首席执行官Pete Gelbman表示::“矽映电子科技的60GHz射频收发器能够大幅提升60GHz无线传输解决方案的灵活性,并降低它们的总体经营成本。对于城市WiFi、LTE升级版以及包括5G网络架构在内的各种光纤延伸应用等新兴项目而言,灵活性和成本对于怎样应对大规模密实化和扩展等问题至关重要。” 矽映电子科技连接产品事业群高级副总裁Tim Vehling表示:“在一个对成本日渐敏感的环境中,运营商必须满足消费者对服务可靠性的期望。我们相信,采用矽映电子新款60GHz器件的无线回传产品将能满足运营商对成本、可靠性和性能的要求,从而改变小蜂窝市场的发展态势。” SiI6340和SiI6342产品描述 简化设计,缩减物料清单 这些产品将一个12信道射频收发器和所有必要的电路集成到一个单一芯片上,从而简化了设计,缩减了物料清单。 设计灵活 SiI6340将12根天线集成到一个芯片封装中,从而缩小了尺寸,扩大了波束导向角度。SiI6342将多条60GHz射频信道连接到一个外置的12天线相控阵,此相控阵可以直接绘在印刷电路板上以实现较高的天线增益,扩大传输范围。 终端产品易于安装和使用 内置SiI6340或SiI6342收发器的下一代小蜂窝采用一个平面天线阵列和电子波束导向技术来实现链路自动校准功能,因此能够大幅降低安装、部署和维护成本,并提升链路未校准时的可靠性。 低功耗 采用低功耗CMOS继而采用高集成度SiI6340和SiI6342收发器可降低产品的总功耗。 SiI6340和SiI6342收发器的工程样本和评估板将于2014年第二季度推出。

    时间:2014-02-25 关键词: 矽映电子 sii6340 sii6342 射频收发器

  • PMC推出射频收发器芯片组可用于下一代宏基站

    21ic讯 PMC®公司近日推出了专为下一代宏基站设计的业内集成度最高、功耗最低的射频收发器芯片组。PMC的新型UniTRX™芯片组可替代最多14个分立器件,为近似的多标准基站的射频设计节省至少50%的电路板空间和功耗。该芯片组满足了多标准宏基站的性能需求,并简化了密集型MIMO(多入多出)无线电装置的设计,如有源天线系统。 UniTRX芯片组包括三个集成单片CMOS器件: ·        UniTX™是专为多标准、宽带无线电设计开发的双发射器RFIC。该器件支持JESD204B接口,包括高性能数据转换器,并具备小信号射频功能,如模拟正交调制器和本机振荡器。该器件还集成了反馈采样通道,以支持数字预失真(DPD)和一个用于控制校准的嵌入式处理器。 ·        UniRX™是专为多标准、宽带无线电设计开发的双接收器RFIC。该器件支持JESD204B接口,包括高精度的模拟—数字转换器,并具备小信号射频功能,如混频器和本机振荡器。该器件还配有一个嵌入式处理器,用于控制和校准。 ·        SyntheCLK™是一款集成了抖动衰减器的低相噪时钟合成器。该器件集成了高性能的PLL和VCO,可调节并重置精准的系统时钟;此外,可配置的低噪音输出将时钟分布于整个无线电模块。 PMC公司副总裁兼宽带无线产品事业部总经理孙崇德表示:“除了能耗和空间优势以外,UniTRX芯片组内置了集成处理器,可通过软件配置和监控无线电发送以及接收的路径。 这些功能可助力领先的无线设备供应商开发出通用无线电平台,用于不断扩大的产品系列。” UniTRX芯片组专为支持运行频率范围在400 MHz至4 GHz的宽带模块而设计,且符合MC-GSM、cdma2000®、WCDMA和LTE等多标准宏基站收发器的性能标准可满足 。该芯片组拥有高集成度和低功耗,可适用于单扇区的无线电模块设计,并且可为MIMO应用进行扩展,如有源天线系统。UniTX除了支持中频(IF)无线电架构外,还支持零中频(Zero-IF)设计。 从设计的角度而言,多组件整合可减少空间,提高系统可靠性,同时降低无线装置的散热设计难度。该芯片组可应用于多种频率范围和多标准,使设计人员能够建立广泛适用的平台,并降低开发成本和时间。  

    时间:2012-06-12 关键词: 芯片组 宏基 pmc 射频收发器

  • 高集成度ETC射频收发器应用系统

    目前市场上应用的OBU多数是通过分立元器件设计实现的,存在一致性、稳定性和可靠性的问题。博通(BEKEN)集成电路于2010年年初推出用于ETC系统的射频收发器芯片BK5822,是目前世界上唯一一款集成了包括接收、发射和唤醒在内的全部射频功能的国标ETC收发器,其性能指标完全符合国家标准GB/T 20851.1-2007和GB/T 20851.2-2007。BK5822设计实现的OBU完全解决了上述问题,批量生产的OBU具有一致性以及稳定可靠性。   与应用分立元器件设计实现的OBU方案相比,BK5822仅需少量外部器件,最大程度上节约了PCB面积和外围器件的成本,缩短了研发周期,提高产品生产的成品率,BK5822集成了OBU所需的全部射频功能模块,使设计更为简单,研发调试更容易,量产的OBU产品性能更稳定。   基本技术特性   BK5822射频收发器内部集成了完整的射频收发和调制解调功能,并嵌入了数据帧处理功能,进行FM0的编解码。同时BK5822还集成了唤醒电路,能够在电流很低的睡眠状态被唤醒,满足了ETC OBU在睡眠状态超低功耗的要求。BK5822采用了常用的小尺寸28pin 5mm×5mm QFN封装(图1),加上简单的外围应用电路,大大减小了在PCB上所占用的空间,从而节省了成本。        图1: BK5822 5mm×5mm QFN封装芯片   BK5822射频收发器的基本特性如下:工作频段5.7GHz~5.85GHz;能够同时接收5.83GHz和5.84GHz两个信道的信号;数据速率:上行512kbps,下行256kbps;输出功率为2dBm(传导);接收链路集成了AGC功能,能动态调整接收链路的增益;接收灵敏度达-60dBm;ASK调制方式,FM0编解码;内置唤醒电路,唤醒灵敏度为-42dBm;发射功耗为40mA;接收功耗为35mA;支持2.6V到3.6V的电源电压;睡眠状态的电流为13μA;最高8MHz的4线SPI接口。   主要功能模块   BK5822全部集成了ETC OBU的各射频功能模块,图2为BK5822射频收发器内部的系统框图,下面结合图2对各功能模块进行简要的描述。        图2: BK5822射频收发器内部的系统框图   发射模块(请做粗宋):对于发射有四种常用的工作模式,分别为发射单载波信号、发射正常burst信号、发射PN9连续信号、发射全“0”数据信号。发射正常Burst信号,用户只需向发射的FIFO中直接写入所需要发射的数据,BK5822检测到FIFO中有数据后,打开发射相关电路,将数据调制到载波上,发送出去,数据发送结束后,发射相关电路关闭,进入待机状态。其它三种工作模式用于测试模式,完成射频性能的测试。发射的调制深度是可调的,由数据调制前的Ramp决定;发射功率也是可调控的,通过相应寄存器的设置来实现,功率的调节范围可达到22dB。   接收模块(请做粗宋):接收机采用低中频结构,在下变频后的Rx Filter是一个中间频率在5MHz的带通滤波器。当使BK5822进入接收状态,并且BK5822接收到数据包结束标志后,便自动将Rx关闭,同时中断引脚发出接收中断,BK5822进入待机状态,直到FIFO里面的数据被读空,或者清除接收中断后,接收才重新打开以等待接收数据。如果BK5822没有接收到数据包结束标志,将一直处于接收状态,此时如果要退出接收状态进入待机状态,需要通过相应寄存器设置强制关闭接收模块。为了对BK5822接收的信号进行更好的解调和解码,BK5822内部集成了一个AGC(自动增益控制),实现接收链路增益的自动调节。   唤醒模块(请做粗宋):对14KHz方波进行检测,检测到N个方波后,BK5822给出唤醒中断信号。这里的N可由用户设定,范围是1~16。BK5822内部集成了带通的鉴频器,实现10KHz~20KHz范围内的方波能够产生唤醒中断,大大减小了误唤醒的概率。系统应用分析     应用BK5822设计ETC OBU,电路实现方面十分简单,图3是应用BK5822设计ETC OBU的系统框图。从图可看出,整个OBU系统主要有两颗芯片,一个是主控芯片MCU,另一个是射频收发器BK5822。BK5822的外围应用器件很少,一颗是32.768MHz的晶振,其它主要是匹配电路应用的无源器件。发射、接收和唤醒部分的匹配电路均采用单端输出和输入的结构,便于研发调试和外围器件的成本控制。接收和发射共用一个微波天线,通过一个PIN微波二极管来控制收发的切换。微波天线具有圆极化的特性,方向性较强,应用普通PCB板材实现的PCB板上印制微波天线,大幅降低了成本。        图3: 应用BK5822实现的ETC OBU系统框图。   主控MCU通过SPI来控制射频收发器BK5822,从而实现整个OBU的功能。BK5822提供一个最高速率可达8MHz的SPI接口,它由四根信号线组成,分别为MOSI、MISO、CLK和CSN。通过SPI接口,用户通过读写寄存器的方式进行数据传输和控制。   实际应用BK5822实现的OBU,在程序初始化后,一般来说,只是通过两个中断信号触发MCU之后,才与BK5822进行数据传输。一个中断信号为唤醒中断,另一个为IRQ中断。IRQ的中断信号在接收到数据或发射完数据后产生。具体MCU和BK5822的交互流程图如图4所示。        图4: MCU和BK5822交互流程图

    时间:2011-04-20 关键词: 应用系统 高集成度 ETC 射频收发器

  • 基于国标ETC射频收发器的应用系统设计

    中国的公路不停车收费(ETC)系统应用市场越来越大,为了促进ETC应用的快速发展和成熟,国家相关部门开展了高速公路联网不停车收费的试点工程,比如,京津翼地区和长三角地区,所以对车载单元(OBU)的需求量也随之大幅增加。   目前市场上应用的OBU多数是通过分立元器件设计实现的,存在一致性、稳定性和可靠性的问题。博通(BEKEN)集成电路于2010年年初推出用于 ETC系统的射频收发器芯片BK5822,是目前世界上唯一一款集成了包括接收、发射和唤醒在内的全部射频功能的国标ETC收发器,其性能指标完全符合国家标准GB/T 20851.1-2007和GB/T 20851.2-2007。BK5822设计实现的OBU完全解决了上述问题,批量生产的OBU具有一致性以及稳定可靠性。   与应用分立元器件设计实现的OBU方案相比,BK5822仅需少量外部器件,最大程度上节约了PCB面积和外围器件的成本,缩短了研发周期,提高产品生产的成品率,BK5822集成了OBU所需的全部射频功能模块,使设计更为简单,研发调试更容易,量产的 OBU产品性能更稳定。   基本技术特性   BK5822射频收发器内部集成了完整的射频收发和调制解调功能,并嵌入了数据帧处理功能,进行FM0的编解码。同时BK5822还集成了唤醒电路,能够在电流很低的睡眠状态被唤醒,满足了ETC OBU在睡眠状态超低功耗的要求。BK5822采用了常用的小尺寸28pin 5mm×5mm QFN封装(图1),加上简单的外围应用电路,大大减小了在PCB上所占用的空间,从而节省了成本。 图1: BK5822 5mm×5mm QFN封装芯片 BK5822射频收发器的基本特性如下:工作频段5.7GHz~5.85GHz;能够同时接收5.83GHz和5.84GHz两个信道的信号;数据速率:上行512kbps,下行256kbps;输出功率为2dBm(传导);接收链路集成了AGC功能,能动态调整接收链路的增益;接收灵敏度达 -60dBm;ASK调制方式,FM0编解码;内置唤醒电路,唤醒灵敏度为-42dBm;发射功耗为40mA;接收功耗为35mA;支持2.6V到 3.6V的电源电压;睡眠状态的电流为13μA;最高8MHz的4线SPI接口。   主要功能模块   BK5822全部集成了ETC OBU的各射频功能模块,图2为BK5822射频收发器内部的系统框图,下面结合图2对各功能模块进行简要的描述。 图2: BK5822射频收发器内部的系统框图 发射模块(请做粗宋):对于发射有四种常用的工作模式,分别为发射单载波信号、发射正常burst信号、发射PN9连续信号、发射全“0”数据信号。发射正常Burst信号,用户只需向发射的FIFO中直接写入所需要发射的数据,BK5822检测到FIFO中有数据后,打开发射相关电路,将数据调制到载波上,发送出去,数据发送结束后,发射相关电路关闭,进入待机状态。其它三种工作模式用于测试模式,完成射频性能的测试。发射的调制深度是可调的,由数据调制前的Ramp决定;发射功率也是可调控的,通过相应寄存器的设置来实现,功率的调节范围可达到22dB。   接收模块(请做粗宋):接收机采用低中频结构,在下变频后的Rx Filter是一个中间频率在5MHz的带通滤波器。当使BK5822进入接收状态,并且BK5822接收到数据包结束标志后,便自动将Rx关闭,同时中断引脚发出接收中断,BK5822进入待机状态,直到FIFO里面的数据被读空,或者清除接收中断后,接收才重新打开以等待接收数据。如果BK5822没有接收到数据包结束标志,将一直处于接收状态,此时如果要退出接收状态进入待机状态,需要通过相应寄存器设置强制关闭接收模块。为了对BK5822接收的信号进行更好的解调和解码,BK5822内部集成了一个AGC(自动增益控制),实现接收链路增益的自动调节。   唤醒模块(请做粗宋):对14KHz方波进行检测,检测到N个方波后,BK5822给出唤醒中断信号。这里的N可由用户设定,范围是1~16。BK5822内部集成了带通的鉴频器,实现10KHz~20KHz范围内的方波能够产生唤醒中断,大大减小了误唤醒的概率。   系统应用分析   应用BK5822设计ETC OBU,电路实现方面十分简单,图3是应用BK5822设计ETC OBU的系统框图。从图可看出,整个OBU系统主要有两颗芯片,一个是主控芯片MCU,另一个是射频收发器BK5822。BK5822的外围应用器件很少,一颗是32.768MHz的晶振,其它主要是匹配电路应用的无源器件。发射、接收和唤醒部分的匹配电路均采用单端输出和输入的结构,便于研发调试和外围器件的成本控制。接收和发射共用一个微波天线,通过一个PIN微波二极管来控制收发的切换。微波天线具有圆极化的特性,方向性较强,应用普通PCB板材实现的PCB板上印制微波天线,大幅降低了成本。 图3: 应用BK5822实现的ETC OBU系统框图 主控MCU通过SPI来控制射频收发器BK5822,从而实现整个OBU的功能。BK5822提供一个最高速率可达8MHz的SPI接口,它由四根信号线组成,分别为MOSI、MISO、CLK和CSN。通过SPI接口,用户通过读写寄存器的方式进行数据传输和控制。   实际应用 BK5822实现的OBU,在程序初始化后,一般来说,只是通过两个中断信号触发MCU之后,才与BK5822进行数据传输。一个中断信号为唤醒中断,另一个为IRQ中断。IRQ的中断信号在接收到数据或发射完数据后产生。具体MCU和BK5822的交互流程图如图4所示。 图4: MCU和BK5822交互流程图  

    时间:2011-04-19 关键词: 国标 应用系统 ETC 射频收发器

  • 射频收发器BG822CX的应用

    随着中国3G发展步伐的加快,3G网络建设进入规模性发展,室内覆盖成为运营商和设备系统厂商共同关注的焦点。面对未来多系统共存的状况,如何构建一个经济有效、性能稳定、功耗低、体积小且施工灵活的多网合路室内分布系统是现有运营商急需解决的问题,也是建设3G网络的焦点之一。   针对上述应用要求,广嘉设计了一款芯片BG822CX,可实现GSM900、GSM1800、GSM1900、IS-95、 TD-SCDMA、SCDMA、PHS和 WCDMA多种制式收发功能,并且采用高中频输出结构,适合于五类线传输。本产品解决了上述多协议RF信号的室内覆盖问题,同时实现体积小、功耗低、可靠性高的无线和有线信号之间的双向转换,其采用独特的多协议收发芯片实现室内分布系统的远端接入单元。本产品集成度高,外围元件极少,最大限度地减少了系统开发开发难度和开发周期,极大地降低了生产成本。   BG822CX的基本特性  BG822CX工作在800到2200MHz。可覆盖GSM900、GSM1800、GSM1900、IS-95、TD-SCDMA、SCDMA、PHS和 WCDMA共8个频段,单芯片全集成完整射频收发器。   BG822CX采用软件控制技术,中频可变结构,根据不同的应用,中频频率可以在40-120MHz中任意配置。芯片内置接收通道、发射通道、VCO和PLL。仅需一个SAW滤波器就可以实现接收功能;发射可直接输出到片外功放,实现中频到射频的发射功能。接收发射共用同一个VCO/PLL,可以降低功耗、节约成本。   BG822CX接收通道提供56dB的增益调整范围,5dB的低噪声系数,同时提供多种带宽选择的中频低通滤波器,可满足不同应用的需求。发射通道可以提供最大4dBm线性的单端输出功率,并可以提供30dB的边带抑制功能。   该款芯片3.3V电源供电,可应用于几乎所有无线基础设施设备中,对于解决移动通信多频合路难题具有重要意义。   BG822CX的工作原理  如图1所示,BG822CX收发芯片主要集成了两大部分电路:接收部分Rx和发射部分Tx。接收机集成了包括低噪声放大器,混频器,VGA 和LPF在内的所有模块。发射机集成了包括 LPF,VGA,多相滤波器,调制器和输出驱动器在内的所有模块。除上述的接收和发射部分电路,本产品还集成了带隙基准电流源(Bandgap),为芯片内各模块提供稳定的电流偏置。同时,本产品还集成SPI串行通信电路,实现芯片与片外系统之间的数据通信。     图1:BG822CX芯片原理图。   接收机  接收机由低噪放LNA1, LNA2及射频混频器,AGC 和低通滤波器(RX LPF)组成。射频信号由天线进入,经过射频滤波器连接到LNA1的输入端,然后到达射频混频器(其功能是将射频信号转变为高中频信号)。为了维持电缆的中频输出电平恒定,内部中频AGC可以提供足够的增益控制。   1)低噪放 LNA1   片上集成了两个高性能,多频带的低噪放LNA1,第一个LNA1用于覆盖IS-95 和 GSM900 的接收机。第二个LNA1用于覆盖GSM1800, GSM1900, SCDMA, PHS, WCDMA 和 TD-SCDMA接收机。多频带LNA用于覆盖宽带频率。频率范围从824MHz 到 2200MHz(不同时工作):   IS-95:824MHz~869MHz;   GSM900:890MHz~915MHz;   GSM1800:1710MHz~1785MHz;   GSM1900:1850~1910MHz;   SCDMA:1785.25MHz~1804.75MHz;   PHS:1891.15MHz~1917.95MHz;   WCDMA:1920MHz~1980MHz;   TD-SCDMA:2010-2025MHz。   2)低噪放 LNA2+MIXER 混频器   片上集成两个低噪放LNA2+混频器。第一个LNA2用于IS-95 和GSM900接收机。第二个LNA2用于GSM1800、GSM1900、SCDMA、PHS、WCDMA和TD-SCDMA接收机。   3)可变增益放大器 VGA, 低通滤波器 LPF   接收机通道滤波器是一个4阶低通滤波器以提供必要的衰减滤波。通过控制3线串行总线,滤波器可以配置成不同中频频率。可变增益放大器VGA,包括接收端VGA和发射端VGA,在40MHz到 120MHz频率范围内均为线性1dB步进设计。   发射机  发射机实现把模拟中频信号从发射通道进入,调制到射频信号,通过功率放大器、滤波器和天线开关发送出去。发射机由中频LPF、射频混频器和可变增益放大器构成,并与外部带通滤波器和功率放大器连接。   1)发射机低通滤波器(TX LPF),可变增益放大器VGA   低通滤波器用于滤除由外部电缆输入的中频信号带来的高次谐波。通过2位数字控制字,滤波器的截止频率可以达到60MHz/90MHz/120MHz。低通滤波器是4阶有源RC滤波器。为了补偿电缆损耗,同时需要有中频可变增益放大器VGA。发射机VGA提供在线性1dB步进的情况下,增益范围是16dB。   2)射频混频器RF Mixer(上变频)   在发送通道,使用一个多相滤波器用以抑制射频混频器中得到边带信号。上变频混频器用来产生所需要的射频信号,并且设计成宽带结构,频率范围在824到2200MHz之间。混频器和中频多相滤波器都有很高的边带抑制度。   3)可变增益放大器和功率放大器PA驱动器(VGA + Driver)   片上集成两个功率驱动器。第一个PA驱动器用于IS-95 和GSM900发射机。第二个PA驱动器用于GSM1800、GSM1900、SCDMA、TD-SCDMA、WCDMA 和PHS发射机。为改善1dB压缩点,PA驱动器采用单端,集电极开路输出形式,用于外部匹配网络需要,且易于和与通用的射频过滤器连接。   除上述的接收和发射部分电路,本产品还集成了带隙基准电流源(Bandgap),为芯片内各模块提供稳定的电流偏置。同时,本产品还集成SPI串行通信电路,实现芯片与片外系统之间的数据通信。   基于BG822CX的应用实例  BG822CX芯片在TD-SCDMA 2010-2025MHz频段的应用原理图如图2所示。     图2:BG822CX芯片在TD-SCDMA 2010-2025MHz频段的应用原理图。   BG822CX在TD直放站中的应用  图3所示BG822CX在直放站的一个链路中的应用,模块从基站接收信号,放大后覆盖盲区。   芯片内部有35dB的可数控增益调节范围,在TD-SCDMA 系统中,RF out 输出-4dBm功率时,EVM值小于1.5%。用户可在输出级加功放,以满足不同覆盖区域的线性功率要求。     图3:BG822CX在TD直放站中的应用。  BG822CX填补了中国在移动无线通信自主研发领域中的一项空白。也是中国具有自主知识产权的高频宽带射频芯片技术的重大应用。 该款芯片可广泛应用在无线基础设施设备中。BG822CX芯片独特的优势将使无线运营商和设备制造商能够在一套多用途的方案中获得强大的功能和智能性。

    时间:2009-07-30 关键词: cx bg 822 射频收发器

  • 单芯片射频收发器(EnOcean与SensorDynamics)

    EnOcean与SensorDynamics宣布可提供首款具有能量收集(energy harvesting)功能的无线传感器IC。这一联合开发的EO3000I ASIC经过特别设计,是为建筑工程高难度的要求而制造的。智能功能在单个芯片装置内包括了双向通信、执行、高传输安全性和超低功率能源管理。 EnOcean创新的Dolphin平台具有开放的、非专有的、灵活的硬件和软件架构,其核心为EO3000I ASIC。EO3000I的一个独有特点是它对可用能源的使用极省,这就能够从各种不同类型的弱或强能源转换器直接操作传感器接口和无线电收发器 - 电动力学,太阳能或为了实现温度、振动和旋转方面的差异。 EO3000I的射频收发器覆盖两个ISM频带868和315 MHz,可在全球范围实现无许可费操作。ASK传输、带宽和数据速率均符合EnOcean无线标准。 除了用于基本系统功能(切换、暗化和监控)的其他组件,EnOcean还提供一个与具有广泛固件的EO3000I芯片相匹配的操作系统。因此模块可以直接安装至应用而无需编程。 EnOcean当前正在准备对基于EO3000I芯片的下一代无线传感器和收发器模块进行市场推广,这些模块在2009年初可供货。

    时间:2008-11-13 关键词: sensordynamics 单芯片 enocean 射频收发器

  • 高性能PHS射频收发器芯片的设计

    高性能PHS射频收发器芯片的设计

    引言:随着PHS协议的扩展,PHS在系统和业务上也不断推出新的亮点,如无缝切换、机卡分离和QBOX灵通无绳业务,这些新业务的推出将成为PHS未来发展的强大驱动力。针对PHS系统对手机的新技术需求,锐迪科微电子(RDA)公司开发出基于全新RF Magic推出RF5210和RF5220为卫星电视提供解决方案" target=_blank>RF收发结构的单芯片收发器及集成天线开关的高效率功放模块。本文介绍RDA PHS射频收发器芯片的设计方法。 在中国,PHS作为固定市话网的一种补充和延伸,在发展初期以其较低的收费模式,成为固网运营商快速抢占市场的利器。随着PHS协议的扩展,目前PHS终端除了能够实现固定电话的所有功能外,还可以支持包括转移呼叫、多方通话、语音信箱等功能,同时它还具备移动电话的一些功能,例如越区漫游、无线上网、定位和ISDN等多种业务。此外,PHS在系统和业务上也不断推出新的亮点,如无缝切换、机卡分离和QBOX灵通无绳业务,这些新业务的推出势必将成为PHS未来发展的驱动力。 PHS系统所面对的目标市场以中低端客户为主,终端用户对PHS手机的价格敏感程度大大高于GSM及CDMA系统。随着通信市场中GSM、CDMA等各个系统竞争的加剧,以及全新的3G系统一步步邻近,PHS手机的生产成本对于PHS手机厂商和运营商而言更加敏感。 锐迪科微电子PHS手机射频前端解决方案。 但在PHS手机解决方案方面,恰恰事与愿违。虽然PHS系统投入运营已历经了十年的发展,但由于它在日本市场的失败,提供终端芯片方案的日本厂商已经长期不再对终端方案芯片进行优化和改进设计,这种情况对于射频前端收发器更为突出。现有的收发器芯片由于在系统结构上采用了传统的两次变频收发结构,因此在集成度方面具有明显的技术劣势。这已经成为PHS手机厂商进行新机型开发和降低整机成本的主要障碍。 PHS系统不断进步的同时,系统厂商对射频收发机的指标也提出更为严苛的要求,许多指标远高于协议规定。例如在QBOX应用中,母机与子机之间的距离可能非常近,这导致输入信号功率很大,因此要求接收机有较高的线性度,保证各级电路不发生非线性失真。另外,由于PHS手机输入信号动态范围较大,必须使用AGC电路,以使基带接口处的信号基本保持恒定幅度。为了减小AGC稳定时间,加上传统的PHS基带芯片不直接进行功率检测,AGC环路必须全部集成在接收机端,并向基带提供RSSI。此外,为了满足手机无缝过境切换的要求,PLL要具有极快的锁定时间,这个时间只相当于GSM系统同类指标的1/8。 为此锐迪科微电子公司开发设计了PHS射频芯片组,由射频收发芯片(RDA5205)和功放/开关模块(RDA5212)两颗芯片构成了完整的PHS手机射频前端解决方案。其中,收发芯片RDA5205是一颗全集成单芯片PHS收发器,由于采用了先进的近零中频(LOW-IF)接收结构,并将PLL电路包括VCO和环路滤波器等全部集成在片上,因此具有集成度高、外围元件少和易于使用等特点。RDA5212功放/开关模块在系统应用中具有良好的带外抑制功能,天线处及功放输出端都无需传统方案中所必须的射频声表滤波器(SAW)。 整体射频解决方案除了RDA5205、RDA5212外,仅需要一个单端转双端的射频滤波器、一个TCXO、一个LDO以及少量外围阻容元器件。如此高的集成度使RDA PHS射频方案的外围器件数只相当于传统方案的1/5,PCB面积相当于传统方案的1/3~1/4。在降低PHS手机的成本的同时,RDA PHS射频芯片组保证了新版PHS手机无缝切换等新射频指标的要求,使应用该射频芯片组的手机产品具有极高的性价比,大大提升了终端产品的市场竞争力。 锐迪科微电子PHS手机射频前端主要组成部分如下: (1)接收链路 接收机采用近零中频架构。该架构既避免了超外差架构需要片外SAW滤波器、成本高、不易单片集成等问题,又避免了零中频架构直流偏移、1/f噪声等问题。可以说,近零中频架构规避了上述两种架构的缺点,同时又继承了超外差架构性能优异以及零中频架构适合单片集成等优点。 天线接收到信号,经过开关以及单转双射频滤波器,滤掉一部份的带外干扰。然后经过LNA放大,混频器正交下变频(低LO)到中心频率为二分之一信道带宽(即150kHz)。这个中频的选择主要考虑到其镜像信道(+300kHz)是“干净”的,即PHS系统中有用信道的左右两个相邻信道不会被分配。另外,电路中采用了低噪声技术,使得1/f转折频率被大大压低,减少了对SNR的影响。下变频后的信号经过复数滤波,进一步滤掉带外干扰并进行部分的信道选择。PGA在AGC控制下将信号幅度放大到合适数值,并使ADC留有足够的空间来容纳信道外的强拦截(blocker)和衰减。图中红框部分代表DSP,它首先将信号下变频到基带,然后进行信道选择滤波。处理完毕的信号经过DAC转变成模拟基带IQ信号。RDA5205提供三种接收基带接口: 第一种是将模拟基带信号上变频到10.8MHz IF,传统的基带都采用该接口;第二种是模拟基带接口;第三种是150kHz基带接口。后两种接口主要满足新一代PHS基带的要求。 (2)发射链路 发射机采用直接上变频架构。基带IQ信号首先通过低通滤波器对信道频谱进行约束,然后正交上变频到射频。射频VGA提供60dB的动态范围,且具有0.5dB/步长的分辨率。信号再经过PA驱动器放大并完成双端转单端,然后驱动PA。最终信号经过开关,由天线发射出去。 (3)频率综合器 频率综合器采用分数N PLL。参考频率等于TCXO频率,即19.2MHz,环路滤波器可以选取比较高的带宽,以减少稳定时间,从而满足系统无缝切换的要求。由于PLL采用了RDA独立开发的全新技术,因此使得包括环路滤波器在内的所有PLL电路都能集成在芯片上。 基带控制:基带通过标准3线控制收发芯片、功放和开关,各种控制包括: 初始设置、自动校准、工作状态切换、设置PLL频率和TX APC控制等。 RDA5205采用中芯国际0.18um 1P5M CMOS工艺实现,采用标准QFN封装,封装尺寸只有6×6mm。对于射频芯片设计而言,相对于BiCMOS工艺,CMOS工艺更具有价格优势。RDA一直致力于CMOS技术的研究,由于采用了新的电路技术和隔离技术,使得CMOS收发芯片在低噪声、数模混合、防串扰等方面丝毫不逊色于同类BiCMOS芯片。

    时间:2008-05-28 关键词: 性能 phs 片的设计 射频收发器

  • 英飞凌交付第10亿颗射频收发器 并推LTE芯片

    英飞凌科技股份公司近日宣布,公司已经交付了第 10亿颗射频收发器。根据市场研究公司Strategy Analytics报告,2006年英飞凌共交付超过2.3亿颗手机收发器,在这个总容量超过10亿颗的市场上拥有领先市场份额。英飞凌提供通信IC产品已逾15年,客户包括移动电话市场上所有的大型厂商,如诺基亚、三星、摩托罗拉、索尼爱立信和LG等。 英飞凌通信解决方案业务部副总裁兼射频引擎业务分部总经理Stefan Wolff表示:“我们每秒钟生产7颗射频收发器,世界上大约有四分之一的手机集成了英飞凌射频收发器技术,我们在这一市场的领先地位证明了我们的竞争力与出类拔萃的产品质量以及我们工程师的创新开发能力。” 英飞凌射频收发器系列最新成员为SMARTi® LTE,这是世界上首款高集成度长期演进(LTE) 射频收发器。SMARTi LTE是世界上第一款支持LTE功能的射频收发器,运用单片射频硅CMOS工艺,尺寸仅为5 x 5 mm ,采用WFSGA-81封装。英飞凌的LTE收发器提供卓越的射频性能,使手机生产商能够为即将投入现场试用的LTE网络提供高数据率上行和下行连接。英飞凌的SMARTi LTE符合全球性射频要求和频带组合要求,涵盖所分配的LTE射频频带(频带I至频带X)的所有频段,并提供可交换基带滤波功能(高达5 MHz、10 MHz和20 MHz)。 凭借SMARTi LTE,英飞凌再次彰显了在奠定下一代无线标准方面的领袖地位。这款全新射频收发器为LTE应用提供卓越的误差矢量幅值(EVM)性能和低功耗。 射频硅样品已经提供给一些客户。预计2010年前将投入批量生产。

    时间:2007-12-10 关键词: 英飞凌 lte 芯片 射频收发器

  • TI 推出低于1GHz射频收发器

    日前,德州仪器 (TI) 宣布推出了一款低于 1GHz 的射频 (RF) 收发器,实现了较低功耗、高集成度及出色的 RF 性能。CC1101 可满足多个领域中的低功耗无线应用要求,如警报与安全、自动抄表、工业监控以及家庭和楼宇自动化等。CC1101 的性能得到了显著提升,是 TI 大获成功的低于 1GHz RF 收发器 CC1100 的代码兼容版本。 CC1101 理想适用于工业、科学及医药设备 (ISM) 以及 315、433、868 及 915MHz短距装置 (SRD) 频带。但是,该器件也可方便编程,以支持其它频率,如 300-348MHz、387-464MHz 及 779-928MHz 等。出色的频带与调制格式支持使其能与目前的 RF 终端设备相兼容。   CC1101 针对多种应用提供了广泛的硬件支持,其中包括数据包处理、数据缓冲、突发传输、信道空闲评估、链路质量指示、无线电唤醒等。通过 SPI 接口就能对主要工作参数与 64 字节的传输/接收FIFO 进行控制。在典型系统中,CC1101 可与 TI 的 MSP430 超低功耗 MCU 等微控制器 (MCU) 配合使用,还支持一些额外的无源组件。丰富的数字特性则有助于加速开发进程,降低 MCU 压力,即便在较高数据速率下也游刃有余。 与 CC1100 相比,CC1101 的增强之处包括:增强的寄生响应能力、更出色的近载波相位噪声性能 (close-in phase noise)、更高的输入饱和、改进的输出功率斜波 (power ramping) 以及更宽的频带范围等。 采用 20 引脚 QLP 封装的 CC1101现已开始供货,可通过 TI 及其授权分销商进行定购。利用针对 433MHz 与 868/915MHz 频带的全面开发套件立即开始开发工作。 

    时间:2007-08-20 关键词: TI 1ghz 射频收发器

  • ADI 推出第二代Othello射频收发器

    美国模拟器件公司(ADI),发布为其获奖的Othello®直接变频射频收发器系列及其TD-SCDMA产品大家族又增加新成员——Othello-3T AD6552。Othello-3T AD6552是ADI公司为支持3G TD-SCDMA标准专门设计的第二代射频收发器,并且是对ADI公司TD-SCDMA基带芯片组(包括SoftFone-LCR和SoftFone-LCR+)全部产品的补充。 在经过验证的Othello 直接变频体系结构和新颖的低噪声发射器基础上,AD6552通过取消发送路径通常需要的表面声波(SAW)滤波器而简化了3G无线手机射频部分的研发,从而节省了成本和印制电路板面积。此外,接收器部分提供的误差矢量幅度 (EVM) 性能满足高速下行分组接入技术(HSDPA)的要求,并且包括全自动直流偏移控制。而且实际上,AD6552集成了各种单芯片手机射频设计所需要的全部电路,包括压控振荡器(VCO)、储能电路、环路滤波器和电源管理电路。与以前用于TD-SCDMA的双芯片Othello-W单频带射频收发器相比,新的双频带射频收发器的元件数量几乎减少40%。 Othello-3T AD6552是ADI公司直接变频射频收发器系列产品的新成员。Othello系列是作为第一个开放市场直接变频GSM射频收发器于1999年推出的,从此因支持GPRS,EDGE,W-CDMA和TD-SCDMA等增加的标准,该系列产品增长迅猛。利用 Othello系列产品,它将拥有专利权的电路设计、体系结构和系统知识融为一体,可以解决与射频收发器设计相关的历史问题,例如自检测、直流偏移、VCO相位误差等。目前,直接变频收发器已经成为无线手机射频设计的首选方案。  Othello-3T AD6552采用CMOS工艺中同样的专利技术,所以为支持TD-SCDMA标准的移动终端提供完整的发射和接收解决方案。接收器部分包含一个覆盖1900~2000 MHz频带的高性能单端低噪声放大器(LNA)。一个由内置小数N分频锁相环(PLL)频率合成器驱动的直接下变频正交混频器,它向可变增益放大器(VGA)提供基带I(同相)与Q (正交) 信号,以及带直流偏移修正的可编程低通滤波器。 发射器部分包含一个小数N分频PLL频率合成器、高性能VGA和驱动公共宽带输出级的正交调制器,还包括用于功率放大器控制的真有效值(RMS)射频功率检测器和内置数模转换器(DAC)。 Othello-3T AD6552采用6 mm x 6 mm 外形尺寸40引线引脚架构芯片级封装(LFCSP) ,现在可提供产品样片。

    时间:2007-07-13 关键词: adi othello 射频收发器

  • ADI 推出两款射频收发器

        美国模拟器件公司(ADI),10月10~12日在美国波士顿WiMAX世界峰会上展示了两款用于全球微波接入互通(WiMAX)终端的射频 (RF)收发器,它们将有助于降低成本,推动宽带无线接入的大规模部署。基于IEE 802.16标准,WiMAX终端提供无线宽带连接,是诸如DSL和电缆调制等有线连接的低成本选择。凭借ADI公司先进的数据转换和RF信号处理专家经验,这两款新的收发器集成了高性能片内数据转换器并且提供了优异的RF性能,从而能够使WiMAX终端解决方案满足大规模部署低成本的要求。优异的RF性能确保了扩展的覆盖范围和改进的服务质量——增强用户体验和有助于促进消费者采用的重要因素。      不同于传统的解决方案在独立的器件上实现模拟功能或将数据转换器集成到ASIC上,AD9352 和AD9353 RF收发器利用了ADI公司首先提出的“灵巧分隔”概念,即使在一颗芯片上集成了所有模拟信号处理技术——模数转换器(ADC)、数模转换器(DAC)和RF功能。这有助于采用更加经济有效的精细布线工艺,例如90 nm 或 65 nm生产数字基带芯片。该收发器可以通过ADI/Q™数字I/Q接口与数字调制器直接相连。该数字接口是一种简单的并行CMOS数字I/O接口,现已被多家数字调制器厂商采用。      “ADI公司是第一家推出将高集成度和高性能结合在一起的RF CMOS直接变频WiMAX收发器的公司,并且利用ADI/Q 数字 I/Q接口提供了到数字基频的无缝连接,”全球领先的固定和移动WiMAX软硬件供应商,Sequans Communications公司主管市场和业务开发的副总裁Bernard Aboussouan说。“我们选择与ADI公司合作并在我们的802.16e标准数字基带产品SQN1110中采用ADI/Q数字接口。我们确信ADI公司的WiMAX收发器与我们的数字基带产品的结合将为WiMAX终端生产商提供满足其价格、性能和投放市场时间需求的解决方案。”      “WiMAX持续获得业界的支持,最近全世界和北美的很多运营商都承诺建立全国范围内的WiMAX网络,”ADI公司高速信号处理部产品线总监Dave Robertson说。“通过推出像AD9352 ,AD9353收发器这样的产品,ADI公司正在促进WiMAX大规模部署并且努力降低成本和提高性能。”      AD9352 和AD9353是用于WiMAX (基于IEEE 802.16标准)无线网络系统全集成直接变频收发器,它们在单芯片内提供一种完整的RF和混合信号系统。双频带AD9352工作在2.3~2.7 GHz 和4.9~ 5.9 GHz频带范围内,而单频带AD9353工作在3.3~3.8 GHz频带范围内。这两款收发器覆盖了世界范围内绝大部分获得许可和未经许可的频带。      在这两款收发器内集成了12 bit分辨率、 60 MSPS采样速率ADC和DAC,具有智能系统功能,例如自动校准、自动增益控制、发射功率控制、支持自动频率控制,以及用于系统监测的辅助ADC和DAC。内置转换器和智能系统功能降低了对调制器和收发器之间实时信号处理的需求程度,从而大大简化了RF驱动器的开发和支持。这两款收发器还集成了一个高灵敏度直接变频CMOS接收器和频带可选基带滤波器。通过集成一个小数N分频的频率合成器提供了一个低相位噪声本地振荡器(LO)通道。另外,为了降低系统成本,内置晶振替代了昂贵的压控温度补偿晶振(VCTCXO)。      这两款器件提供3.5 dB优异的噪声指数,并且邻道功率抑制比(ACPR)比IEEE 802.16标准要求高出8 dB。该器件高线性发射通道提供优良的频谱纯度,并且在0 dBm输出功率处提供–37 dB的误差向量幅度(EVM)。发射功率由精确功率检测器检测,并且具有60 dB范围和0.25 dB步进自动控制能力。      AD9352 和 AD9353现可提供产品样片,并且计划将于2006年12月提供大批量产品。收发器采用9 mm × 9 mm 64引脚无引线芯片级封装(LFCSP),千片订量报价为14.95美元/片,并且在-40 °C~+85 °C温度范围内完全达到规定技术指标。可提供评估板。 

    时间:2006-10-31 关键词: adi 射频收发器

  • TI 推出三款射频收发器参考设计

        日前,德州仪器 (TI) 宣布推出三款即将投入量产的射频 (RF) 收发器参考设计,从而进一步丰富了面向 WiMAX 应用的完整无线信号链解决方案。上述设计均针对多种无线基础局端技术支持 IEEE 802.16d/e 标准 RF 前端要求,这些技术包括基站、接入点设备、无线回程、点对点微波、安全频带以及基于频分双工 (FDD) 的应用。完整的参考设计包括电路板、设计数据库、原理图与材料清单,从而大幅缩短了开发时间。     Axxcelera 公司负责工程设计与运营的高级副总裁 Tony Masters 指出:“作为全球经验最丰富的无线解决方案供应商之一,需要快速推出高性能的 WiMAX 产品来满足业界需求。TI 完整的 WiMAX 参考设计能够帮助Axxcelera保持高性能与高可靠性优势,同时尽快向市场推出产品。”     TSW5002 RF 参考设计的工作频率为 2.5 GHz,并采用 TI TRF11xx 芯片组。而TSW5003 的工作频率为 3.5 GHz,并采用 TRF12xx 芯片组。这两款芯片组均包括五个芯片,并采用完全集成的超外差式接收机与发送器。上述完整的设计支持 FDD、半频分双工(HFDD) 以及时分双工 (TDD) 模式,并提供到数据转换子系统的实际低中频 (IF) 接口。TI 高灵活性的 RF 芯片组能够满足目前非常严格的掩模要求,而接收机则具备出色的灵敏度与阻断抑制功能。     TSW5005 参考设计的工作频率为 5.6 GHz,该器件采用 TRF2432 与 TRF2436 外差收发器双芯片芯片组,是目前集成度最高的解决方案。这些芯片组均支持 4.9-5.9GHz 的空中接口频带,并包括一个 IF 与 RF 收发器。该参考设计支持 TDD 模式与复杂的 I/Q 接口。     除为指定频率提供完整的设计方案外,每种参考电路板还能根据各芯片组支持的多种收发频率进行定制。TSW5002/3/5 可就 2.3-2.7GHz、3.3-3.8GHz 以及 4.9-5.8GHz 的频率范围分别进行定制。设计人员可根据频带需要替换板上滤波器,从而快速而方便地定制设计。     TI 模拟无线基础局端产品部经理 David Briggs 指出:“TI 一贯致力于推动 WiMAX 行业的发展,多年来,公司在开发业界最佳 RF 解决方案方面积累了丰富的经验,我们希望客户能够从中受益,在最短的时间内满足新兴市场的需求,以加快进入市场的速度。TI完整的高级 RF 参考设计还提供经过全面测试的 RF 收发器,可迅速在符合 WiMAX 标准的设计中实施,从而帮助制造商降低了成本。”      除面向 WiMAX 市场的领先模拟产品,TI 还提供高性能 DSP 与通过第一波认证的软件库,以加速产品开发。TI 是唯一一家为 WiMAX 基础局端应用提供完整信号链解决方案的半导体公司。     所有三款参考设计都将于 2006 年第四季度通过在线订购方式提供,其各自评估板 (EVM) 均为 499 美元。

    时间:2006-10-16 关键词: 参考设计 TI 射频收发器

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