采集与发射系统设计资料.doc
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简介:
随着短距离、低功率无线数据传输技术的成熟,特别是802.11b、红外线、蓝牙等应用的推广,无线数据传输的应用再次成为热点。许多应用领域都采用无线的方式进行短距离数据传输,这些领域涉及小型无线网络、无线抄表、门禁系统、小区传呼、工业数据采集系统、无线遥控系统、无线标签身份识别、非接触RF智能卡等。这些大多采用蓝牙技术或无线射频收发芯片,因此这方面的研究也受到广泛关注。
目前常用的短距离无线通信主要有802.11b、红外通信、蓝牙、以及一些无线射频收发芯片。其中IEEE802.1Ib实现的是有形的、特定的网络,传输距离长、速度快,可以满足用户运行大量占用带宽的网络操作,成为无线局域网的国际标准。IEEE802.11b比较适用于办公室中的企业无线网络,有效距离长达100米,较适合用在影像等高速无线传输,在计算机局域网中应用广泛。红外通信IrD A是一种点到点、窄角、专用数据传输标准,工作在0-1 m距离之内,速率在9 600 bit/s-16 M bit/s之间,适配器包括传统的串口和并口。红外通信技术成熟,但红外通信属视距离技术,也就是说红外通信接口的设备之间传输数据,中间不能有阻碍物,并且总体实现成本较高,只在一些中高端的手持设备中有所应用。蓝牙有一个完整协议规范,功能全面但协议复杂,不容易掌握,需要长时间学习掌握,并且实现成本相对较高,因此应用发展较慢。
而现在最常用的射频无线收发芯片大多集成了全部射频收发和基带传输处理,设计、调试成本低、周期短,并且它们体积小、价格便宜、传输距离相对较远、可靠性高,特别适合于低成本的无线通讯设备使用。因而在工业上得到广泛应用。
射频无线收发电路以射频芯片为核心,通过外围电路及其参数的设计来实现无线数据的接收和发射。无线收发射频芯片内部一般集成了完整的接收和发射功能电路,芯片外部接少数几个到几十个分立无源元件即可实现无线数据的收发。
射频芯片一般工作在300M~1000MHz ISM 频段,发射功率 10~20dB;调制方式常采用AM/FM/ASK/OOK/FSK中的一种和几种;可电池供电;可嵌入己有的仪器仪表、控制设备和便携式移动装置中;可直接与计算机、单片机等接口。射频芯片分单发芯片、单收芯片和收发一体芯片。设计时要充分考虑发射和接收芯片的匹配,各项指标要一致。由于无线收发芯片的种类和数量比较多,无线收发芯片的选择在设计中是至关重要的,正确的选择可以减小开发难度,缩短开发周期,降低成本,更快地将产品推向市场。选择无线收发芯片时应需要考虑以下几点因素:功耗、发射功率、接收灵敏度、收发芯片所需的外围元件数量、芯片成本、数据传输是否需要进行曼彻斯特编码等。