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射频芯片内部结构

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射频简称RF,射频就是射频电流,它是一种高频交流变化电磁波的简称。每秒变化小于1000次的交流电称为低频电流,大于1000次的称为高频电流,而射频就是这样一种高频电流。


射频电路

射频电路指处理信号的电磁波长与电路或器件尺寸处于同一数量级的电路。此时由于器件尺寸和导线尺寸的关系,电路需要用分布参数的相关理论来处理,这类电路都可以认为是射频电路,对其频率没有严格要求,射频电路最主要的应用领域就是无线通信,下图为一个典型的无线通信系统的框图,下面以这个系统为例分析射频电路在整个无线通信系统中的作用。


射频芯片与无线通信系统


这是一个无线通信收发机的系统模型,这个系统的典型应用为移动电话和无线局域网,它包含了共用一个天线进行通讯的发射电路和接收电路。


在这个系统中,输入信号(声音或者计算机产生的数字信号)首先进行数字处理,数字处理部分主要是对数字信号进行处理,包括采样、压缩、编码等;如在移动电话的运用中,那么信号首先被转换为数字信号,然后进行压缩以减少传输时间,最后采用适当的编码以减少噪声和传输误码。


完成了输入信号的数字处理后,再通过数-模转换电路恢复为模拟形式。模拟信号电路分为两部分:发射部分和接收部分。


射频芯片的发射部分

射频芯片发射部分的主要作用是:数- 模转换输出的低频模拟信号与本地振荡器提供的高频载波经过混频器上变频成射频调制信号,信号通过功率放大器(PA)放大,经过射频开关控制,再经过匹配电路和滤波电路处理到达天线,然后经过天线辐射到空间中去。


射频芯片的接收部分

射频芯片接收部分的主要作用是:空间辐射信号经过天线耦合到接收电路中去,接收到的微弱信号经过匹配和滤波电路处理,再经过射频开关控制以后到达低噪声放大器(LNA),经过放大后与本地振荡信号经过混频器下变频为包含中频信号分量的信号。天线的任务就是将经过编码处理的信息以电磁波的形式发射到自由空间中,或者接收来自空间中的信号。



以SEMTECH公司的LLCC68芯片为例,其芯片内部结构如下图所示:

LLCC68芯片

其内部主要包括SPI总线接口、数据缓冲区、协议处理区、LORA调制、FSK调制、ADC转换电路、低噪声放大器(LNA)、锁相环(PLL)、OSC(高频振荡器)、功率放大器(PA)、DC-DC电路、LDO电路。


近期,成都亿佰特推出了基于LLCC68芯片方案的E220系列Lora模块,该系列产品包括M型(无固件)和T型(带固件)的产品;又分为400频段(410.125~493.125)和900频段(850.125~930.125)两个频段,还分了贴片和插针两种封装,以满足不同客户的不同需求。


射频芯片发射电路


射频芯片提供SPI通讯总线连接用户控制端设备,对于射频芯片发射电路:用户数据通过SPI总线到达射频芯片的数据缓冲区,将信数据处理为带有一定协议的信号,再经过LORA调制和FSK调制,调制信号与本地振荡器提供的高频载波经过混频器上变频成射频调制信号,信号通过功率放大器(PA)放大,再经过射频开关、射频匹配电路和滤波电路到达天线,通过天线辐射到空间中。


射频芯片接收电路


对于射频芯片接收电路:空间中的信号通过天线,滤波电路,射频匹配电路以及射频开关到达低噪声放大器(LNA),经过放大后与本地振荡信号经过混频器下变频为包含中频信号分量的信号,信号经过接收解调后进一步进行数字处理,成为用户所需的信号。



https://www.wjx.cn/jq/84863372.aspx