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2.4GHz無線收發(fā)器及應(yīng)用方案大全
概述
隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展和人們對高速率無線通訊的需求,無線應(yīng)用產(chǎn)品的工作頻率已經(jīng)從低頻段跨入高頻段。作為全球均無需授權(quán)即可使用的2.4 GHz ISM頻段成為眾多無線高端產(chǎn)品首選頻段,譬如藍牙,WLAN,ZigBee等。博通集成電路公司的2.4GHz無線收發(fā)器BK2421采用高達2Mbps的通訊速率和獨特的通訊協(xié)議,不但保持了 2.4 GHz 頻段其他通訊協(xié)議優(yōu)良的射頻性能,而且簡化了產(chǎn)品設(shè)計,節(jié)省了產(chǎn)品開發(fā)成本,降低了產(chǎn)品功耗,是國內(nèi)唯一一顆達到世界先進水平的2.4GHz無線收發(fā)器。本文詳細介紹了這一收發(fā)器產(chǎn)品性能和特點并在最后給出了基于BK2421所完成的PC周邊設(shè)備方案(包括無線鼠標鍵盤、無線遙控等),汽車無線防盜和馬達自動起動方案和移動支付RFID子系統(tǒng)方案。
BK2421性能和特點
BK2421是一顆工作在全球開放2.4GHz ISM頻段的單芯片無線收發(fā)器,集成了無線射頻收發(fā)前端、頻率綜合器、數(shù)字調(diào)制解調(diào)器、1對6 星形通信協(xié)議以及電源管理。相比其他2.4GHz短距離無線通信技術(shù)(如藍牙,WiFi等),它以非常低的功耗實現(xiàn)高速率無線傳輸(最高可以達到2Mbps),接收器正常工作電流為17mA,發(fā)射器輸出功率0dBm的電流為14mA,關(guān)機狀態(tài)電流為3uA。
BK2421集成兩種調(diào)制方式,分別為CPGFSK調(diào)制(Continuous Phase Gaussian Frequency Shift Key,相位連續(xù)高斯頻移鍵控)和CPFSK調(diào)制(Continuous Phase Frequency Shift Key,相位連續(xù)頻移鍵控)。其頻譜如圖1所示,其中BT為3dB帶寬和 傳輸速率的乘積(3-dB bandwidth-symbol time)。
CPFSK調(diào)制方式可以顯著提高芯片靈敏度。另外BK2421還支持調(diào)制頻偏可調(diào)節(jié),從而便于用戶根據(jù)具體情況調(diào)節(jié)這些參數(shù)來提高通信距離。 下面通過模型仿真和測試結(jié)果驗證這種功能。
模型和測試條件:BT=0.5,fb=1Mbps,兩種調(diào)制頻偏分別為160KHz和300KHz,接收器中頻帶寬1.1MHz。
仿真了兩種不同調(diào)制頻偏下各自的BER(Bit Error Rate,誤碼率)與SNR(Signal Noise Rate,接收器輸入信噪比)關(guān)系,如圖 2所示:
從上圖我們可以得出,輸出幾乎相同BER(0.0025),頻偏300KHz所需要的SNR比頻偏160KHz小5dB,也就是說接收器接收頻偏300KHz的調(diào)制信號時的靈敏度比接收頻偏160KHz的調(diào)制信號好5dB。
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