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射頻/無線  

短距離設備市場成長 多款高整合RF收發器面世

上網時間: 2007年10月08日     打印版  Bookmark and Share  字型大小:  

關鍵字:短距離無線元件  待機模式  SRD  ATA542x  AMIS-53050 

隨著各種低功率無線技術競逐取代在家庭網路、自動化和感測器系統中的有線技術,繼而成為這些應用的主導技術,短距離無線收發器的重要性就越發突出了。同時,隨著短距離設備(SRD)市場的不斷擴大,沒有一種收發器能夠滿足所有要求。這些新系統的設計者必須思考元件的折衷,以及它們對鏈路強韌性和電池壽命的影響。

最近的市場調查顯示,美商亞德諾(ADI)、AMI半導體、Atmel以及飛思卡爾半導體等公司均正開發可支援運作在工業、科學和醫療(ISM)領域的SRD收發器產品。當然,SRD無線元件的供應商還遠不止這些。設計者還可以發現有許多收發器適用於家庭、大樓自動化、無線感測器、警示系統、遙控汽車應用和家庭網路系統。

轉向無線連接

與大多數其他射頻元件一樣,SRD收發器的發展趨勢也是一代一代地提高整合度。AMI公司工業射頻系統架構師Craig Christensen暨工業無線產品經理Paul Pulley表示:“新型收發器變得越來越容易使用,並且具有更多的特性,可逐步改善其多功能性。在許多應用中,它們將成為纜線或連線的有力替代品。”

那麼SRD收發器的關鍵要求是什麼呢?它們的主要參數包括頻率範圍、調變方式、接收靈敏度、干擾阻塞(影像抑制)和電流消耗。設計者還應確保SRD元件能滿足FCC和歐洲電信標準組織(ETSI)等所頒佈的規範要求。Boylan認為:“ADI的ADF70xx系列收發器可提供標準相容性和系統性能之間的最佳折衷。”

除了上述的指標以外,進行設計時還必須考慮其他因素。例如,元件功能的整合度將直接影響易用性,特別是在設計者尚不熟悉射頻技術時顯得更重要。此外,就其簡化設計、精簡物料成本清單而論,它還能滿足成本方面的要求。

舉例來說,Atmel公司資深射頻應用工程師J.Mark Foster就指出,ATA542x ASK/FSK多通道收發器晶片整合度非常高,只需使用13個外部被動元件和1個晶振。

此外,AMI半導體公司的AMIS-53050無需使用微控制器和外部記憶體,即可自行發射訊號,這意味著利用該公司的IP、整合的類比/數位轉換器、可編程傳送次數和持續時間,以及晶片上記憶體,就可以透過無線發射多通道感測器資料。

飛思卡爾半導體公司全球行銷與應用經理Ryan Kelly表示,該公司的設計只需要一個外部天線和晶振。“這可以有效減少尺寸、簡化電路板設計,並降低製造成本。”Kelly指出。

待機模式

在典型的無線低功耗網路中,收發器大部份時間均處於待機模式,因此待機時的功耗對於電池壽命來說特別重要。收發器會在預設的時間間隔後被喚醒,然後監聽主元件發出的訊號,如果檢查到有效訊號就立即做出回應,然後再回到待機狀態。例如,Atmel ATA542x在關斷(或深度睡眠)模式下僅消耗不到10nA的電流,在閒置模式(這是無線訊號剛要啟動之前的階段)下的電流是200mA。

設計問題

由於不太可能開發全客製化元件,因此設計者在使用通用收發器時必須仔細權衡性能折衷。

Christensen和Pulley都表示:“同樣重要的是,射頻收發器供應商-特別是晶片或元件供應商在有關的元件運作方面,均必須符合適用的官方條例。”

供應商們也在努力協助設計者完善其SRD系統。許多供應商均提供了參考設計/電路板,以及技術支援。此外,ADI公司最近還發佈了SRD Design Studio,這套可免費下載的軟體能透過桌上型電腦模擬,提供SRD系統的設計協助。

表:Atmel和ADI公司已可提供的適合ISM/SRD應用的典型收發器樣片。\
表:Atmel和ADI公司已可提供的適合ISM/SRD應用的典型收發器樣片。

作者:Janine Love




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