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RF2903的原理及在扩频通信中的应用

2017-08-12 03:08 摘要：RF2903是RF公司生产的高性能、高集成度超低价专用扩频接收芯片，它具有工作频段宽、工作电压低、配置灵活、适用范围广等特点，非常适合应用在DS-SS和FH-SS无线通信产品的设计领域。文中介绍了RF2903的主要特点和引脚功能，并对其在直接序列扩频中的正交解调以及在跳频通信系统中的FSK解调应用进行了分析，同时给出了相应的应用电路。

ＲＦ２９０３是ＲＦ公司的一款高性能扩频接收芯片，它由射频前端的预放与混频、中频可变增益控制和解调功能三部分组成。对于２００ＭＨｚ以下的中频信号，其增益可以达到９０ｄＢ，该增益可由一个模拟电压来实现。ＲＦ２９０３内含一个接收信号强度指示电路，可进行能量电平检测，由于ＲＦ２９０３内有两个对称的混频器，因而对正交解调十分有利。当然，它也可以用作ＦＭ／ＦＳＫ和ＡＭ解调，但在用作 ＡＭ检测时，需要一个外部检测电路。

ＲＦ２９０３扩频接收芯片可广泛用于扩频通信系统、双模式的模／数接收机、ＰＯＳ终端、手持式通信系统以及２．４ＧＨｚ 的ＩＳＭ宽带接收机等系统中。

１　ＲＦ２９０３的主要特点和功能

ＲＦ２９０３的主要特点如下:

●可在３～６Ｖ的电压下工作;

●具有ＦＭ、ＰＭ和正交解调功能;

●带有线性模拟增益控制以及ＲＳＳＩ强度指示功能;

●中频范围为１０～２００ＭＨｚ，射频范围为１５０～１０００ＭＨｚ;

●正常工作温度范围为：－４０～＋８５℃;

●转换增益可达９４ｄＢ以上;

●封装形式为ＳＳＯＰ－２４。

２　引脚功能和内部电路原理

ＲＦ２９０３的内部原理图及引脚排列如图１所示，表１所列是ＲＦ２９０３的各引脚功能。由图１可以看出，ＲＦ２９０３的射频前端有三个射频放大器及下变频器，同时包含有三个具有线性增益控制和接收信号强度指示（ＲＳＳＩ）功能的单元电路，此外，ＲＦ２９０３内部还具有一个正交解调器。

表1 RF2903的引脚功能

管脚序号管脚定义功 能 描 述1ILOI通道解调混频器LO输入2QLOQ通道解调混频器LO输入3VCC5I、Q两通道解调混频器的电源4VCC4IF3放大器的电源5IF3IF2输出/IF3输入6、7GND接地端8IF2IF1输出/IF2输入9VCC3IF2放大器的电源10VCC2IF1放大器的电源11、12IF IN-、IF IN IF1放大器的差分输入13、14MIXOUT 、MIXOUT-RF混频器输出15、16LO 、LO-RF混频器的差分输入17BRF输入脚18ERF三极管的发射极19GND接地端20BG OUT带隙参考电压输出21GC模拟增益控制脚22RSSI接受信号强度指示23Q OUTQ通道解调混频器基带输出24I OUTI通道解调混频器基带输出

２．１ 射频前端的射频放大和下变频

ＲＦ２９０３射频前端的射频放大和下变频采用差分输入形式，它们均具有低噪放大功能。如果不采用差分输入形式，可将其中一个输入端悬空或者将其连到电源Ｖｃｃ。为了使系统设计具有灵活性，射频前端可以采用不同的设计方式。为了确保ＲＦ２９０３在它的接收灵敏度范围内能够可靠地接收到信号，ＬＮＡ和混频器应调至它们的最大增益和最小噪声系数，这可以利用它的外围三极管加上电感和电容来实现。为了提高系统的灵敏度，可以外加低噪声放大器（ＬＮＡ），这样，同时也可以提高整个系统的噪声系数。

２．２ 带线性增益控制和ＲＳＳＩ的中频放大器