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嵌入式短程無線通信工程系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
摘要：在醫(yī)療、工業(yè)、智能建筑、消費(fèi)電子等領(lǐng)域，短程無線通信工程設(shè)備設(shè)備應(yīng)用日益廣泛，并呈現(xiàn)強(qiáng)的增長(zhǎng)勢(shì)頭。本文較為詳細(xì)地從元器件選擇、原理圖設(shè)計(jì)、PCB板設(shè)計(jì)、接口吸系統(tǒng)傳輸距離等方面介紹嵌入式短程無線通信工程系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞：短程無線通信工程 MAX1472 MAX1473 接口 通信距離
引言
在短程無線通信工程系統(tǒng)中，常見的有基于802.11的無線局域網(wǎng)WLAN、藍(lán)牙（blueTooth）、HomeRF及歐洲的HiperLAN(高性能無線局域網(wǎng))。但其硬件設(shè)計(jì)、接口方式、通信協(xié)議及軟件堆棧復(fù)雜，需專門的開發(fā)系統(tǒng)，開發(fā)成本高、周期長(zhǎng)，最終產(chǎn)品成本也高。因此，這些技術(shù)在嵌入式系統(tǒng)中并未得到廣泛應(yīng)用相反，普通RF產(chǎn)品就不存在這些問題，加之短距離無線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)成熟，功能簡(jiǎn)單、攜帶方便，使得其在嵌入式短程無線產(chǎn)品中得到廣泛應(yīng)用，如醫(yī)療、工業(yè)、智能建筑、消費(fèi)電子等領(lǐng)域。這些產(chǎn)品一般均工作在無執(zhí)照（Unlicensed）無線接入頻段，如出一轍15/433/868/915MHz頻段。本文討論的嵌入式短程無線通信系統(tǒng)，一般包括無線射頻RF前端、微控制器（MCU）、I/O接口電路及其它外圍設(shè)備等。
1 元器件選擇
（1）微控制器的選擇
嵌入式系統(tǒng)選擇處理器時(shí)主要需要考慮以下幾個(gè)方面：處理器性能，所支持的開發(fā)工具，所支持的操作系統(tǒng)，過去的開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，處理器成本、功耗、代碼兼容性及算法復(fù)雜性等。
（2） 射頻芯片的選擇
通常，射頻芯片的功能框圖如圖形卡所示。隨著無線技術(shù)的發(fā)展，無線收發(fā)芯片的集成度、性能都大幅度提供，芯片性能也各有特色。因而，無線收發(fā)芯片的選擇在設(shè)計(jì)中是至關(guān)重要的。正確的選擇可以減小開發(fā)難度、縮短開發(fā)周期、降低成本、更快地將產(chǎn)品推向市場(chǎng)。目前，生產(chǎn)此類芯片的廠家主要有Nordic、XEMICS、Chipcon、TI、Maxim等。選擇無線收發(fā)芯片時(shí)，應(yīng)考慮以下幾個(gè)因素：功耗、發(fā)射功率、接收靈敏度、傳輸速度、從待機(jī)模式到工作模式的喚醒時(shí)間、收發(fā)芯片所需的外圍元件數(shù)量、芯片成本等；同時(shí)還須注意當(dāng)?shù)氐臒o線電管理規(guī)定。
（3） 分立元件的選擇
所有的RF芯片制造商都在努力提高芯片的集成度但仍然有一些元件很難或者根本無法集成到芯片中去。常將這些分立元件安放在芯片外部，如晶振、PLL環(huán)路濾波器、VCO的電感等。在射頻電路中，電磁波的波長(zhǎng)已可以與分立元件的尺寸相比擬，普通應(yīng)用于DC和低頻集總參數(shù)系統(tǒng)的基爾霍夫類型的電流、電壓定律已不再適用，須考慮這些分立元件的高頻特性及其分布參數(shù)。因此，在詳細(xì)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)多參考
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