2.4GHz DSSS收发器芯片组RFW320原理与应用 文章作者:南华大学黄智伟唐冬王彦涡轮分子泵
摘要:RFW302芯片组由RFW24、RFW488C、RFW488R三块芯片构成。该芯片组符合美国联邦通信委员会(FCC)(part 15.247)和欧洲电信标准协会(ETSI)(300 328)的技术规范;工作频率为2.4GHz,数据速率最高可达3.2Mb/s,输出功率达+0dBm(峰值),接收灵敏度为-77dBm,室内有效距离约20m。 关键词:射频无线收发器 RFW302
1 RFW320芯片组简介
延时开关电路>沐浴粉RFW302芯片组是RFWaves公司推出的一种半双工、采用直接序列扩频技术(DSSS)无线收发器芯片组,工作在2400~2483.5MHz工业、科学和医学(ISM)频段。该收发器芯片组包含三块芯片,只需外接电感和电容等无源元件。该芯片组符合美国联邦通信委员会(FCC)(part 15.247)和欧洲电信标准协会(ETSI)(300 328)的技术规范。该芯片组适用于2.4GHz的短程无线通信应用,数据速率最高可达3.2Mb/s,其功耗较低,适于电池驱动。输出功率达+0dBm(峰值),接收灵敏度为-77dBm,电源电压2.7~3.6V,电流消耗为43mA(3.2Mb/s)和28µA(1Kb/s),待机电流6µA;室内有效距离约20m,3线串行接口能与8位微控制器协同工作。
图1 RFW302芯片组构成的无线收发器电路
电路中RFW24芯片是系统的有源部分,具有定时、放大、开关、发射和接收的功能。RFW488C是一个4脚SAW相关器,在晶振的基础上实现。芯片是一个无源的直接序列扩频器件,作为一个13位BPSK贝克码相关器(一个匹配滤波器)。RFW488R是一个单端口的SAW谐振器,谐振频率为488MHz,作为系统振荡器源。由三块芯片组成的收发器模块包含:SAW相关器、频率发生器、脉冲发生器、RF前端、低噪声块、峰值检测器、状态机等功能。
SAW相关器是一个线性的无源3端口器件,与带能滤波器和反相器连接。电流SAW相关器是一个匹配滤波器,与一个13位BPSK调制贝克码相匹配。SAW相关器的3个端口和外部无源部件匹配电阻为200Ω,中心工作频率为488MHz。
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紧急呼叫在系统中,频率发生器电路是一个通用元件,是唯一在发射和接收模式下都处于工作的部件,在待机模式下,为了降低功耗,处于不工作状态。频率发生器电路由基于晶体振荡器的SAW谐振器组成。谐振器的频率乘以4可以得到需要的上变频频率。电路从待机模式到稳定状态所需时间小于20µs。
脉冲发生器产生一大约76ns的IF脉冲,此脉冲输入到SAW相关器。状态机对相关的模拟单元进行开关控制。输出级是一个非差分形式的功率放大器,在匹配状态下能使最大的功率接收200Ω的SAW输入端上。
RF前端包含放大和上变频级,其输入端是488MHz中频相关器的输出信号,其输出是被放大到31dB和上变频到2400MHz的信号。第一级放大在IF,第二级放大在RF。混频器是个镜像抑制混频器,镜像抑制率大于35dB。
低噪部件LNA的输入来自天线,输出连到SAW上。由于在天线和LNA1间没有RF滤波器,需要很宽的动态发射/接收范围,高频端的特点是动态范围非常高。在此部件后是SAW相关器,功能是作为一个滤波器,抑制输出频带外信号和抑制频带内的干扰。主要性能参数如下:增益为25dB,负载(SAW相关器)为200Ω,输入IP1>-18dBm,输入IP3>-5dBm;噪声值NF<10dB,镜像抑制大于35dB。
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