RF4CE射頻遙控器的設計要點(diǎn)

與ODFM或PSK相比，FSK(或MSK)系統的最大優(yōu)勢是簡(jiǎn)單的解調器。簡(jiǎn)單的解調器也代表了較低功耗設計。FSK調制可用非同調解調。非同調解調器不需解調載波、不需要模擬數字轉換器(ADC)，也不需ADC之前的線(xiàn)性放大器或自動(dòng)增益放大器(AGC)，從而可大幅降低電路復雜度及功耗。但非同調解調的靈敏度比同調解調略差1.5dB，所以解調器的選擇需依芯片接收靈敏度設計目標來(lái)取舍。

2.4GHz IEEE 802.15.4無(wú)線(xiàn)收發(fā)器實(shí)例

　　從上述綜合考慮，以笙科電子的A7153為例討論無(wú)線(xiàn)收發(fā)器設計實(shí)例。A7153提供了250kbps的展頻數據傳輸速率、范圍為-20至5dBm的可編程RF輸出功率，以及超高接收靈敏度(-95dBm@PER1%)。硬件MAC提供128位AES加密和認證，以及SPI接口。這些接口使得對連接各種MCU變得非常方便。

　　A7153集成了RF IC所需的模擬電路，如VCO(良好的VCO曲線(xiàn)線(xiàn)性度提供雙點(diǎn)差異積分調制器在高低溫工作條件下的穩定性)、閉回路系統PLL、PA及匹配電路、RF開(kāi)關(guān)、LNA及匹配電路)、Gilbert-cell混頻器、映像抑制濾波器以及限幅器(limiter)。A7153的混頻器與LNA設計成增益可調，用來(lái)提升整體接收器線(xiàn)性度表現。評斷混頻器設計好壞的指標為IIP3，IIP3數值越大，代表第三階交互調制信號會(huì )干擾到欲接收信號的程度越低，也就是線(xiàn)性度較好。不幸的是，在射頻電路設計中，增益與線(xiàn)性度經(jīng)常要互做取舍。

　　在天線(xiàn)接口部分， A7153內建的PA及LNA的腳位型態(tài)(pin configuration)上采用單端輸出入合并設計，可省去外部昂貴的平衡非平衡適配器(balun)。為達到更長(cháng)的傳輸距離，笙科電子也提供CMOS工藝的集成型高功率PA(A7700，含LNA)。A7153整體電路均采用低電壓設計、低電流驅動(dòng)架構，以實(shí)現低消耗功率的目標。

　　A7153集成了晶體振蕩器的負載電容及PLL濾波組件，大幅減少了外部被動(dòng)元件?；l部分集成了許多功能，包含TX-FIFO與RX-FIFO、自動(dòng)序碼(preamble)添加、同步碼及CRC檢查碼、展頻碼。此外，A7153內建的AES-128 硬件加速器，提供很容易實(shí)現符合Zigbee (IEEE 802.15.4)安全標準的CCM*模塊，并支持載波偵測多重存取/碰撞避免(CSMA/CA)機制溝通方式，具有自動(dòng)應答(Auto ACK)功能、信道能量偵測(ED)及連結質(zhì)量指示(LQI)，大幅降低了MCU的負擔及功耗。

Zigbee硬件設計原則