1 芯片特點

NRF903.htm" target="_blank" title="nRF903貨源和PDF資料">nRF903是北歐集成電路公司最新推出的單片無線收發一體的芯片，該芯片采用藍牙核心技術設計，在一個32腳的芯片中包括了高頻發射、高頻接收、三段PLL合成、FSK/GMSK調制，FSK/GMSK解調等多種功能。NRF903的出現使人們擺脫了無線產品設計的困難，是目前業界外圍元件最少、使用最方便的無線數傳解決方案，NRF903.htm" target="_blank" title="nRF903貨源和PDF資料">nRF903覆蓋了國際上通用的ISM頻段，因此利用NRF903.htm" target="_blank" title="nRF903貨源和PDF資料">nRF903可構建用于便攜及手持產品的無線數傳通信平臺，并可廣泛用于搖控、小型無線網絡、無線抄表、門禁系統、小區傳呼、工業數據采集系統、無線標簽、身份識別、非接觸RF智能卡、小型無線數據終端、安全防火系統、無線遙控系統、生物信號采集、水文氣象監控、機器人控制、無線232數據通信、無線數字語音、數字圖像傳輸等方面。

2 內部結構

圖1是NRF903.htm" target="_blank" title="nRF903貨源和PDF資料">nRF903無線收發芯片的內部原理結構框圖及其外圍電路。從芯片的內部框圖可以看出，NRF903內部由低噪聲放大器LNA、功率放大器PA、壓控振蕩器VCO、GMSK調制解調、頻率基準源、PLL頻率合成、數字靜噪電路以及單片機接口等組成。

3. 芯片特點

NRF903.htm" target="_blank" title="nRF903貨源和PDF資料">nRF903無線收發芯片具有多頻道、高速高等特點，它的另一個顯著特點是外圍元件極少（約10個）。該芯片在設計上充分考慮了用戶編程和使用的方便，它可以直接接單片機串口并可進行發送和接收數據，而無需對數據進行曼徹斯特編碼，其它的單片RF收發芯片一般都需要對數據進行曼徹斯特編碼后才能發送，采用曼徹斯特編碼不僅增加了編程的復雜性，而且傳輸效率低，其它際速率僅為標稱值的一半，因此不能滿足實時傳輸的需要。而NRF903.htm" target="_blank" title="nRF903貨源和PDF資料">nRF903系列獨特的技術可以直接傳送單片機的串口數據，目前還沒有其它廠商能做到這一點。NRF903是目前外接元件最少的單片RF收發芯片之一。NRF903采用易于獲得的11.0592MHz晶振和10.7MHz濾波器，它內部集成了變容二極管，并通過頻率合成器合成工作頻率，因而大大降低了成本并增加了使用的靈活性；其他廠商一般需要外接變容二極管和價格昂貴的聲表面濾波器以及特殊定做的晶體，因此生產調試不便且成本增加。表1是部分單片RF收發芯片性能比較表。

表1 幾種主要的單片RF收發芯片的性能比較

4 無線數傳平臺設計

圖2是一個基于NRF903.htm" target="_blank" title="nRF903貨源和PDF資料">nRF903的無線數傳通用平臺的典型應用電路圖，它主要包括NRF903.htm" target="_blank" title="nRF903貨源和PDF資料">nRF903和單片機組。NRF903用于完成數據基帶信號到RF信號的變換，單片機則用來完成對nRf903的初始化，以及數據的采集和傳輸的控制，圖3為其軟件編程流程圖。

頻率的設置通過單片機來設置，單片機將頻率數據轉換成對應的分頻比，并通過I/O口將頻率數據及功率設置等數據串行送入到NRF903.htm" target="_blank" title="nRF903貨源和PDF資料">nRF903的內部控制寄存器，以設定工作頻率和其他配置。

數據的發送通過TXEN和Data腳來進行，由于NRF903.htm" target="_blank" title="nRF903貨源和PDF資料">nRF903是半雙工工作模式，所以，接收和發射需要通過TXEN進行轉換，也可以直接用I/O管腳來發送和接收數據。而用單片機的串行口來發送接收數據也完全可以，需要注意的是由于NRF903.htm" target="_blank" title="nRF903貨源和PDF資料">nRF903只有根數據輸入輸出線，因而需要一個切換電路，但這可以很方便地用一個電子開關來完成這種轉換（如4066）。

該電路外圍元件很少，僅有一個基準晶體及幾個無源器件，沒有調試部件，天線可用微帶天線直接設計在線路板上，這給研制及生產帶來了極大的方便。圖3中的L1電感需要用高Q高精度的貼片繞線高頻電感（Q>45），晶體X1需要用高穩定晶體，電容元件也應選用高穩定的貼片元件（如NPO高穩定電容）。

5 結束語

NRF903.htm" target="_blank" title="nRF903貨源和PDF資料">nRF903是目前外接元件需求最少的單片RF收發芯片之一。由NRF903.htm" target="_blank" title="nRF903貨源和PDF資料">nRF903構成的無線數傳平臺可以在無線抄表、電力系統自動控制、安全防火控制等領域得到廣泛的應用。