RF2903的原理及在擴頻通信中的應用

摘要：RF2903是RF公司生產(chǎn)的高性能、高集成度超低價(jià)專(zhuān)用擴頻接收芯片，它具有工作頻段寬、工作電壓低、配置靈活、適用范圍廣等特點(diǎn)，非常適合應用在DS-SS和FH-SS無(wú)線(xiàn)通信產(chǎn)品的設計領(lǐng)域。文中介紹了RF2903的主要特點(diǎn)和引腳功能，并對其在直接序列擴頻中的正交解調以及在跳頻通信系統中的FSK解調應用進(jìn)行了分析，同時(shí)給出了相應的應用電路。

ＲＦ２９０３是ＲＦ公司的一款高性能擴頻接收芯片，它由射頻前端的預放與混頻、中頻可變增益控制和解調功能三部分組成。對于２００ＭＨｚ以下的中頻信號，其增益可以達到９０ｄＢ，該增益可由一個(gè)模擬電壓來(lái)實(shí)現。ＲＦ２９０３內含一個(gè)接收信號強度指示電路，可進(jìn)行能量電平檢測，由于ＲＦ２９０３內有兩個(gè)對稱(chēng)的混頻器，因而對正交解調十分有利。當然，它也可以用作ＦＭ／ＦＳＫ和ＡＭ解調，但在用作 ＡＭ檢測時(shí)，需要一個(gè)外部檢測電路。

ＲＦ２９０３擴頻接收芯片可廣泛用于擴頻通信系統、雙模式的模／數接收機、ＰＯＳ終端、手持式通信系統以及２．４ＧＨｚ 的ＩＳＭ寬帶接收機等系統中。

１�。遥疲玻梗埃车闹饕�特點(diǎn)和功能

ＲＦ２９０３的主要特點(diǎn)如下:

●可在３～６Ｖ的電壓下工作;

●具有ＦＭ、ＰＭ和正交解調功能;

●帶有線(xiàn)性模擬增益控制以及ＲＳＳＩ強度指示功能;

●中頻范圍為１０～２００ＭＨｚ，射頻范圍為１５０～１０００ＭＨｚ;

●正常工作溫度范圍為：－４０～＋８５℃;

●轉換增益可達９４ｄＢ以上;

●封裝形式為ＳＳＯＰ－２４。

２　引腳功能和內部電路原理

ＲＦ２９０３的內部原理圖及引腳排列如圖１所示，表１所列是ＲＦ２９０３的各引腳功能。由圖１可以看出，ＲＦ２９０３的射頻前端有三個(gè)射頻放大器及下變頻器，同時(shí)包含有三個(gè)具有線(xiàn)性增益控制和接收信號強度指示（ＲＳＳＩ）功能的單元電路，此外，ＲＦ２９０３內部還具有一個(gè)正交解調器。

表1 RF2903的引腳功能

管腳序號管腳定義功 能 描 述1ILOI通道解調混頻器LO輸入2QLOQ通道解調混頻器LO輸入3VCC5I、Q兩通道解調混頻器的電源4VCC4IF3放大器的電源5IF3IF2輸出/IF3輸入6、7GND接地端8IF2IF1輸出/IF2輸入9VCC3IF2放大器的電源10VCC2IF1放大器的電源11、12IF IN-、IF IN IF1放大器的差分輸入13、14MIXOUT 、MIXOUT-RF混頻器輸出15、16LO 、LO-RF混頻器的差分輸入17BRF輸入腳18ERF三極管的發(fā)射極19GND接地端20BG OUT帶隙參考電壓輸出21GC模擬增益控制腳22RSSI接受信號強度指示23Q OUTQ通道解調混頻器基帶輸出24I OUTI通道解調混頻器基帶輸出

２．１ 射頻前端的射頻放大和下變頻

ＲＦ２９０３射頻前端的射頻放大和下變頻采用差分輸入形式，它們均具有低噪放大功能。如果不采用差分輸入形式，可將其中一個(gè)輸入端懸空或者將其連到電源Ｖｃｃ。為了使系統設計具有靈活性，射頻前端可以采用不同的設計方式。為了確保ＲＦ２９０３在它的接收靈敏度范圍內能夠可靠地接收到信號，ＬＮＡ和混頻器應調至它們的最大增益和最小噪聲系數，這可以利用它的外圍三極管加上電感和電容來(lái)實(shí)現。為了提高系統的靈敏度，可以外加低噪聲放大器（ＬＮＡ），這樣，同時(shí)也可以提高整個(gè)系統的噪聲系數。

２．２ 帶線(xiàn)性增益控制和ＲＳＳＩ的中頻放大器

ＲＦ２９０３的中頻部分由三組相同的帶線(xiàn)性增益控制和ＲＳＳＩ的中頻放大器組成。當ＲＦ２９０３應用于線(xiàn)性系統（比如直接序列擴頻接收機中）時(shí)，增益控制將使信號電平保持在一定的水平。而當它應用在非線(xiàn)性系統（比如ＦＭ或跳頻接收機中）時(shí)，其增益可以一直保持最大狀態(tài)。

２．３ 增益控制

對ＲＦ２９０３增益的控制可以通過(guò)調節一對差分放大器，而讓另一對放大器不工作來(lái)實(shí)現。因為中頻放大器的兩對差分輸入對是相互導通的，也就是說(shuō)，當流向一對的電流較大時(shí)，流向另一對的電流則較小。

２．４ 接收信號強度指示

通過(guò)ＲＳＳＩ可以知道接收信號的強度，它隨控制增益的變化而變化。這樣，在做系統設計時(shí)就可以利用ＲＳＳＩ來(lái)設計一個(gè)反饋環(huán)路，以便保持輸出信號的穩定。

２．５ 正交解調器

ＲＦ２９０３的正交解調器由兩個(gè)混頻器構成，并可由中頻放大器的輸出來(lái)差分驅動(dòng)。必須注意的是，它的輸入信號必須具有９０°的相差，這可以通過(guò)圖２所示的簡(jiǎn)單相移電路來(lái)實(shí)現。由于ＬＯ輸入是直接與輸入三極管的基極相連的，因此需要一個(gè)外部上拉電阻�；祛l器輸出可由下一級的發(fā)射極緩沖，這樣，它可以直接驅動(dòng)低阻濾波器。芯片自帶的帶隙參考電壓輸出可用來(lái)校正電路，在這個(gè)過(guò)程中，片子對溫度和電源的變化不敏感，所以它在２．７Ｖ到５．５Ｖ的供電電源條件下都可以正常工作。

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