种无线收发芯片方案的比较和分析

种无线收发芯片方案的比较和分析

在无线数据传输系统中，无线收发芯片是技术的核心载体，作为信号的收发，调制和解调，它起到绝对核心的作用。那么针对几种无线收发芯片方案我们进行一个比较和分析。

一）CC1000无线收发芯片方案

CC1000是Chipcon公司推出的单片可编程RF收发芯片，它基于Chipcon’s Smart RF技术，可工作在ISM频段(300MHz～1000 MHz)。CCl000集成了射频发射、射频接收、PLL合成、FSK调制解调、可编程控制等多种功能。CCl000采用锁相环技术，发射频率是通过内部的频率合成器来配置的，可配置的范围为300MHz～1000 MHz，适合应用跳频协议，一般可配出10个或20个频点，该芯片灵敏度为-109 dBm，并可自动校准，可编程输出功率为-20 dBm～+10 dBm，通信速率可达78.6 Kbps。CCl000的主要工作参数可由一个串行接口编程设定，使用非常方便并且具有灵活性。CCl000芯片的外围元件较少，且对精度要求不高，并提供三种编码方式与微控制器接口。所以CCl000与一个微控制器和少数几个外接元件便可组成一个完整的RF收发系统。但是它有个缺点，就是不能直接接单片机串口使用，数据需要进行曼彻斯特编码，效率较低。

二）nRF903无线收发芯片方案

nRF903是Nordic公司为433／868／915 MHz ISM频段设计的单片UHF多段无线收发芯片，它采用优化的GFSK调制解调技术，抗干扰能力强，采用DDS+PLL频率合成技术，频率稳定性好，灵敏度高达-l04 dBm，发射功率可以调整，最大发射功率是+l0 dBrn，可在155.6 kHz的有效带宽下传输最高76.8 bps的数据。nRF903的工作电压范围可以从2.7V～3.3V，接收待机状电流消耗为600 laA，低功耗模式电流消耗仅为1 uA，可满足低功耗设备的要求。nRF903具有多个频道(最多170个以上)，特别满足需要多信道工作的特殊场合，适合采用跳频协议。

nRF903的天线接口设计为差分天线，以便于使用低成本的PCB天线，所有的参数包括工作频率和发射功率都可以通过一个14位的配置寄存器用串行线(CS、CFG—CLK和CFG—DATA)进行设置。nRF903内部结构可分为发射电路、接收电路、模式和低功耗控制逻辑电路及串行接口几个部分。发射电路含有：射频功率放大器、锁相环(PLL)、压控振荡器(VCO)、频率合成器等电路。基准振荡器采用外接晶体振荡器产生电路所需的基准频率。振荡电路采用锁相环(PLL)方式，由在DDS基础上的频率合成器、外接的无源回路滤波器和压控振荡器组成。压控振荡器由片内的振荡电路和外接的LC谐振回路组成。要发射的数据通过DATA端输入。 接收电路包含有：低噪声放大器、混频器、中频放大器、GFSK解调器、滤波器等电路。低噪声放大器放大输入的射频信号。

三）nRF401无线收发芯片方案

nRF401是Nordic公司研制的单片UHF无线收发芯片，工作在433 MHz ISM(Industrial，Scientific and Medical)频段。它采用FSK调制解调技术，抗干扰能力强，并采用PLL频率合成技术，频率稳定性好，发射功率最大可达10 dBm，接收灵敏度最大为-105 dBm，数据传输速率可达20 Kbps，工作电压在+3V～5 V之间。nRF401无线收发芯片所需外围元件较少，并可直接接单片机串口。nRF401芯片内包含有发射功率放大器(PA)、低噪声接收放大器(LNA)、晶体振荡器(OSC)、锁相环(PLL)、压控振荡器(VCO)、混频器(MIXFR)、解调器(DEM)等电路。在接收模式中，nRF401被配置成传统的外差式接收机，所接收的射频调制的数字信号被低噪声效大器放大，经混频器变换成中频，放大、滤波后进入解调器，解调后变换成数字信号输出(DOUT)端。在发射模式中，数字信号经DIN端输入，经锁相环和压控振荡器处理后进行kfq发射功率放大器射频输出。由于采用了晶体振荡和PLL合成技木，频率稳定性极好；采用FSK调制和解调，抗干扰能力强。

四）综合比较分析

综合比较以上几种方案，考虑到系统的便携性、效率以及成本问题。方案一中虽然可以符合设计的要求，且外围元件少，但不能直接接单片机串口使用，数据需要进行曼彻斯特编码，这样大大地降低了使用的效率；方案二中是一个很理想的芯片，但考虑到工作电压要与单片机AT89S52）工作电压可相匹配，故不选择该方案。在方案三中更加适合本设计的要求，因此采用方案三来实现这个系统。