了解集成电路，可以帮助您设计定制的射频通信系统。
这些天，无线功能越来越普遍，并且需要射频设计不再是普通电气工程师可以忽略的东西。也许我们中的许多人都想忽略它——专门的技术和不熟悉的组件可能令人生畏，更不用说那些无法通过EMC测试的射频电路，或者需要无休止地调整和调整，或者只有在满月时才能正常工作的不祥传说。
RF系统呈现的挑战是真实的，毫无疑问，开发高频无线收发器的难度明显困难，例如，设计由微控制器和几个传感器组成的嵌入式系统。然而，障碍绝不是不可逾越的，特别是当我们考虑高度集成的RF收发器IC的能力时。
定制射频设计
当我们考虑将无线功能融入设计时，可能会介意的第一件事蓝牙，或Wi-Fi，或Zigbee.．In many cases, it makes sense to use standardized protocols, especially if you want your device to interact with a PC, but it’s important to realize that customized RF interfaces can be preferable when all you want to do is transfer data wirelessly between two circuit boards.
自定义界面允许您根据系统的要求和约束优化各种参数。这些包括低级参数，例如调制方案，频带和输出功率，以及与设备如何彼此识别的更高级别的细节，如何格式化数据，以及将如何调度和组织数据包传输方式。
数据包结构的示例。看本文想要查询更多的信息。
我认为公平地说，我们大多数人不应该尝试使用基本的射频和数字组件来设计无线数据链路(例如，一个微控制器与离散混频器，锁相环，低噪声放大器等)。几年前，我曾参与过一个类似的项目，即使是一个资金充足的专业工程师团队也无法强迫系统像我们希望的那样进行强大的交流。
幸运的是，我们很少需要承担所有这些复杂的细节:RF收发器ic提供了灵活性和定制性，同时也将我们从困难和可能令人抓狂的设计任务中解放出来。
一个令人愉快的简化框图ZL70103从微软。这部分专门用于无线植入医疗设备，但图表为您提供了集成RF收发器的一般功能的好主意。RF块实现接收信号的无线传输和接收，发射器调制和数字化;MAC（媒体访问控制器）处理数字功能，例如错误检测和串行通信。
如何选择RF收发器IC
第一步是彻底了解系统的特性，并熟悉相关的射频术语和概念。如果你在无线通信方面没有太多经验，那么AAC就是射频教科书是一个很好的开始。我们还有一个自由空间路径损耗计算器A.链路预算计算器．
以下部分讨论了当您尝试将收发器IC匹配到系统的功能要求和操作条件时，必须考虑的突出功能。
数据速率
在某些情况下，你需要确保设备传输比特的速度足够快，以跟上你的数据流。在其他情况下，你会寻找为低数据速率设计的集成电路。当你需要做的只是每十分钟传输一个温度读数时，你不会想要一个优化为2mbps(兆比特每秒)的收发器。
例如，来自Analog Devices的ADF7021-V可以降低到50 bps。它也是高度集成的(正如您在框图中所看到的)。
从ADF7021-V中获取的图表数据表．
频带
显然，如果您的系统必须停留在915 MHz ISM频段内，则不需要2.4 GHz设备。如果您不确定哪个乐队适合您的应用程序，请查找与各种频率兼容的收发器。Spirit1（这是我见过的最有趣的部件号码）来自STMicro可以利用以下频段：150-174 MHz，300-348 MHz，387-470 MHz和779-956 MHz。
来自Spirit1的建议应用电路数据表．
调制类型
如果您研究各种调制方案的优缺点，您可能会发现，根据特定应用程序的预期操作条件，有些调制方案优于其他方案。例如，如果你的系统暴露在高水平的射频噪声中，频移键控（FSK）是一个更好的选择幅度移位键控（问）因为FSK对接收信号幅度的变化不太敏感。
另一种方法是选择支持多种调制方案的收发器。这允许您尝试使用不同的选项，并且甚至可以根据RF环境的变化或设备的操作模式调整调制参数。
包括单片机?
在我看来，射频收发芯片所展示的集成水平是相当令人印象深刻的。然而，事实证明，更多的功能可以被压缩到一个单一的封装中:一些芯片同时拥有收发器和微控制器。这种方法并不吸引我，因为我喜欢将微控制器设计从一个项目转移到另一个项目，但如果您认为可以通过使用这些设备之一来节省电路板空间或开发努力，那么有很多选择。Silicon Labs的Si106x系列就是一个例子:
图取自Si106x/108x数据表．
结论
高度集成的射频收发芯片是将无线通信引入电子系统的一种成本效益高且相对无痛的方式。有许多设备可用;如果您对众多的选项感到有点不知所措，那么一个具有良好搜索功能的分销商网站是找到适合特定应用程序的部分的方便方法。
