射頻前端芯片在Zigbee無線系統(tǒng)的應(yīng)用

作為個人網(wǎng)絡(luò)的短程無線通信協(xié)議——ZigBee，最大的特點就是低功耗、可組網(wǎng)，特別是帶有路由的可組網(wǎng)功能，理論上可以使ZigBee覆蓋的通訊面積無限擴展。

ZigBee是IEEE802.15.4協(xié)議的代名詞，這個協(xié)議規(guī)定的技術(shù)是一種近距離、低復(fù)雜度、低功耗、低數(shù)據(jù)速率、低成本的雙向無線通信技術(shù)，主要適合于自動控制和遠程控制領(lǐng)域，可以嵌入各種設(shè)備中，同時支持地理定位功能。

ZigBee通信“網(wǎng)絡(luò)”示意圖

有多種低功耗射頻前端集成芯片可以滿足Zigbee模塊的要求，例如低功耗藍牙、Thread、Z-Wave和低功耗Wi-Fi。其中的關(guān)鍵要求包括：在工業(yè)、科研和醫(yī)療應(yīng)用適應(yīng)度;低功耗;干擾避免和緩解機制;足夠的帶寬;互操作性;多供應(yīng)商支持和廣泛采用。

據(jù)此，文本提到地芯科技的面向Zigbee的全集成射頻功能的射頻前端芯片GC1106，它是2.4GHz頻段的ZigBee高效單芯片射頻前端集成芯片，由于該芯片有非常優(yōu)越的性能，高靈敏度、高效率、低噪聲、尺寸小以及低成本，使得GC1106對于Zigbee模塊的應(yīng)用而言是一種理想的集成式解決方案。

地芯科技GC1106方框圖

地芯科技GC1106應(yīng)用于Zigbee無線系統(tǒng)方案優(yōu)勢

首先，GC1106射頻前端單芯片具有低噪聲特性，其接收端噪聲系數(shù)僅為2.5dB，有效避免了信號干擾。同時，其采用CMOS工藝實現(xiàn)了單芯片器件的高集成度。集成帶諧波抑制的2.4GHz功率放大器(PA)、集成低噪聲放大器(LNA)、集成發(fā)射/接收開關(guān)控制電路，這樣可以大大提高收發(fā)效率，靈活性更高。

GC1106射頻前端單芯片的功能控制邏輯電路非常簡單，而且使用了少量的外圍器件，可以非常方便系統(tǒng)的整體集成設(shè)計，降低設(shè)計難度，減少了設(shè)計時間，提高了系統(tǒng)使用時的穩(wěn)定性。

GC1106射頻前端單芯片可以提供15dB信號接收增益，這樣就可以把天線接收到的微弱射頻信號放大，避免信號失真的同時減少噪聲的引入，在應(yīng)用系統(tǒng)中上實現(xiàn)信號更好、數(shù)據(jù)傳輸率更高的效果，可顯著擴大無線系統(tǒng)的覆蓋范圍。芯片采用QFN16封裝，密封性能好，3╳3╳0.75mm尺寸非常節(jié)省空間。

此外，GC1106是一款工業(yè)級芯片，可在-40℃~85℃的環(huán)境下工作，使面向工業(yè)應(yīng)用的Zigbee模塊更加適應(yīng)極端的環(huán)境，保證應(yīng)用可靠性。

值得一提的是，地芯科技GC1106射頻前端集成單芯片解決方案可以將射頻部分和單片機部分集成在一起，節(jié)省外部電路的使用，不需要額外的MCU，綜合優(yōu)勢是節(jié)約降低成本、簡化設(shè)計電路、降低故障點。

審核編輯：湯梓紅