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射頻識別技術是將非接觸特性應用到普通IC卡上，利用射頻方式進行非接觸雙向通信，以達到識別目的并交換數據。其最大的優點在于非接觸、無須光學可視，完成識別工作時無須人工干預、適于實現自動化且不易損壞，可識別高速運動物體，并可同時識別多個射頻卡，操作快捷方便等諸多優點，可以輕松滿足信息流量不斷增大和信息處理速度不斷提高的需求。
在我國物流業飛速發展的今天，射頻技術以其特有的優勢，克服了條碼識別需要光學可視、識別距離短、信息不可更改等缺點，成為物流自動識別領域一個耀眼的亮點。射頻識別系統通常由電子標簽、讀寫器兩部分組成。電子標簽是射頻識別系統真正的數據載體，放置在需要識別的物品上。
射頻技術的不斷發展，其產品種類繁多，如Texas Instruments、Motorola、Phillips 等世界著名廠家都生產RFID產品，它們的產品各有特點，自成系列，其主要的技術及性能差別主要體現在如下幾個方面：耦合方式不同；發送頻率不同；標簽是否有源；讀取電子標簽數據的技術實現手段不同；作用距離不同。 按照電子標簽的組成結構，電子標簽分為一般存儲型、加密存儲型、帶CPU型以及超級智能型等，根據不同的載波頻率，電子標簽分為高頻電子標簽（915MHZ，2.45GHZ 5.8GHZ）和低頻電子標簽（125KHZ 13.56MHZ）。其中，載波頻率為13.56MHZ的非接觸電子標簽應用比較廣泛，根據其不同的工作距離對應有不同的ISO標準。
制定射頻技術應用規范的背景及現狀信息化是物流的靈魂，作為物流信息化的重要組成部分--信息采集，更是信息化的基礎和根本。物流信息化離不開標準。實現物流的標準化，就是要以物流產業為對象，在物流這個大系統中需求一致性，實行標準化。其中，數據采集的標準化在整個物流標準化工作中占據著重要的地位和作用。
目前，信息采集技術主要包括條碼技術和射頻識別技術。條碼技術的優點在于其價格相對便宜，因此在超市等商品零售部門獲得了廣泛的利用。其缺點在于，信息無法更改，存儲容量相對較小。如果需要更改信息則需要重新貼上條碼標簽，既增加了工序，浪費了人力資源，同時又增加了物流成本。其“先天不足”與缺陷越來越難以滿足人們的需求。 射頻技術的出現，改變了傳統的數據采集方法，它信息含量大，可以根據需要實時更改，簡化了物流的中間環節，縮短了物流人工操作時間，其準確性、快速性和兼容性越來越得到行業的認同和贊許。但是，目前我國國內有關射頻識別技術的應用，沒有一個統一的標準規范，也沒有一個適用于國內物流行業的射頻識別技術規范。各個公司依據自身的判斷，選擇購買各自的射頻識別設備，或自主開發各自的射頻識別設備，造成各公司間的射頻識別設備千差萬別，主要表現在卡容量、信息格式、存儲命令、命令代碼、能量接口、天線、通訊協議及通訊頻率等方面不一致，造成公司與公司間不能實現信息共享和傳遞，無法滿足現代物流發展的要求，阻礙物流信息化發展。因此，規范射頻識別技術標準，制定射頻識別技術相應標準，是我國物流業發展的迫切需求。
目前，射頻技術的有關標準正在由有關單位逐步制定，《物流射頻電子標簽技術規范》，《物流射頻識別過程通訊規范》以及《物流射頻識別讀寫器應用規范》三個基礎性的標準，已經于2002年在科技基礎性工作專項資金項目《物流配送標準體系及關鍵標準的研究 與制定》中立項，預計今年5月完成征求意見稿。其他諸如《物流電子標簽設計》、《貨物集裝箱射頻識別標簽代碼結構》、《行李標簽射頻識別代碼結構》、《貨物集裝箱射頻識別信息交換要素》等一系列射頻技術應用標準，將逐步得到立項。射頻識別技術應用標準制定過程中的思考應用標準的制定是為了規范行業應用，因此應用標準的制定需要緊密結合實際，徹底了解行業需要以及行業應用的特點，制定符合我國物流發展實際情況的射頻技術規范，這樣制定的標準才會有廣泛的應用基礎，才能在行業中得到廣泛的認同并得到推廣使用，達到制定標準的最終目的。 但是，我國物流業的發展基本上還處于初級階段，信息化水平普遍比較低，基本上還處于“人力資源”為主的時代，應用先進的射頻技術到物流實際中去的基本上沒有，除了鐵道系統現在利用射頻技術進行車廂識別以外，像物流中的倉儲管理、貨物配送等方面，尚未看到有射頻技術的應用。 在這種情況下，射頻技術標準或應用規范的制定，肯定會出現不小的困難，但對待這些困難也不是完全沒有辦法，我們可以通過建立物流示范工程或者建立國家物流實驗室的辦法，來輔助射頻技術相關標準的制定。但是，標準的不斷修訂和不斷完善是肯定需要的。
RF4CE的智能LED照明調控系統設計方案
本方案中所設計的智能照明系統可通過人機界面設置期望的光強、色溫及特殊照明效果，當遙控器將控制需求發送到各LED調光器后，可由調光器自動 完成LED 工作狀態的調控，以組成用戶所需的照明環境，并達到節能降耗的效果。經實測，本LED 照明調控系統能以較高的性價比實現LED 照明系統的智能調控，同時提高電能利用效率。
引言
以LED 為代表的新一代綠色環保光源近年來逐步得到普及應用，人們對LED 照明高效控制和功能多樣化、個性化的要求也不斷提高。如何能夠根據用戶需求營造特定場景對應的光環境，提高照明效率，減少能源浪費，是LED 智能控制系統研究的重要內容。
通信方式是LED 智能控制系統的重要組成部分。目前已有利用DALI、C-Bus、DMX512、以太網等有線網絡技術以及ZigBee、GPRS 等無線網絡技術實現的傳統光源或LED 照明控制系統，然而，基于上述通信方式的LED 控制系統在控制協議的開放性、數據傳輸可靠性、安全性、設備硬件成本、運營成本等方面均存在一定程度的不足。
RF4CE 是2009 年由ZigBee 聯盟與RF4CE 聯盟共同提出的面向家電領域的射頻遙控標準，其目標是最終取代目前廣泛使用的紅外遙控技術。RF4CE 是基于IEEE802.15.4 物理層與MAC 層構建的網絡層和應用層協議，具有非視距傳輸、雙向通信、超低功耗、互操作性好、采用免費ISM 頻段等優點，可作為家庭自動化和娛樂應用的重要無線通信平臺。
針對現有LED 照明控制系統存在的不足，本項目依據RF4CE 射頻遙控標準，設計了一套交互性好、可靠性高、經濟實用的LED 智能照明系統，可通過對家居及公共場所LED照明系統的網絡化調控，實現用戶期望的各種照明環境，并達到節能降耗的效果。
1 系統總體結構
LED 照明調控系統由遙控器和大功率LED 調光器組成，雙方通過內置RF4CE 協議的CC2530 模塊實現無線連接，圖1 所示是LED 調控系統的設備結構圖。用戶利用遙控器按鍵輸入控制指令，指令以符合RF4CE 協議的數據包形式發送到調光器，調光器根據指令要求，結合當前工作狀態，產生R、G、B 三組PWM 輸出，控制紅、綠、藍三種大功率LED 照明燈的功率，形成所需的光強或色溫效果。調光器中的EEPROM用于存儲特殊照明效果對應的PWM 序列（即配方表）。
2 硬件電路
圖2 所示為遙控器主控電路的硬件原理圖。該遙控器以STC89C52 為主控制器，外設包括8 個操作按鍵和1 個狀態指示燈。STC89C52 與CC2530 模塊采用串行連接。為節省電能，STC89C52 和CC2530 平時均處于休眠狀態，8 個按鍵中的任何一個被按下時，除了使P2 口中對應口線表現為低電平，也通過對應二極管的導通產生外部中斷，將單片機從休眠中喚醒，并立即發送按鍵對應的鍵值。CC2530 則利用串口中斷喚醒，及時將主控單片機發出的鍵值無線發送給LED 調光器。
圖3 所示為CC2530 模塊的硬件原理圖。圖中的CC2530是TI 公司推出的無線SoC 芯片，片上集成有80C51 微處理器、IEEE 802.15.4 RF 收發器、大容量存儲器和豐富的接口部件，通過加載ZigBee 和RF4CE 協議棧，可方便地實現基于兩種協議的典型應用。CC2530 僅需少量外圍元件，其中，天線部分對無線通信性能的影響較大，故元件選擇和PCB 制版需嚴格遵守手冊中的注意事項。
圖4 所示為調光器主控電路的硬件原理圖。為產生獨立的3 路高頻PWM，采用了單時鐘周期的增強型51 內核單片機STC12C5410AD，同樣晶振條件下的工作速度比普通51 單片機快8~12倍。STC12C5410AD與CC2530 模塊也采用串行連接。
3 路PWM 輸出分別接到R、G、B 3 個LED 驅動器的PWM調光輸入端。AT24C64 為8 KB 串行EEPROM 存儲器，通過SCL、SDA與單片機的虛擬I2C接口相連，用于存儲場景配方表。
表1 所列是場景配方表的存儲結構。每張表包括起始和結尾標志，邏輯上以每種PWM 組合所持續的時間（單位：s）為基本記錄。
圖5 所示為LED 驅動電路的硬件結構。圖5 中，LT3756為新型大功率LED 驅動芯片，輸入電壓6~100 V，通過一個外部N溝道MOSFET，可以使用標稱值為12 V 的輸入驅動20 個1 A 的白光LED，效率超過94%，頻率范圍為100 kHz~1MHz.
圖 5 LED驅動電路
LT3756 采用True Color PWM調光技術，調光范圍可達3 000：1.
3 軟件流程
系統遙控器的主控程序流程如圖6 所示。無線遙控系統本質上只是將接收機本機輸入裝置以無線方式加以延伸，故其遙控器程序的主要任務是檢測按鍵和發送鍵值。采用休眠-中斷機制可實現單片機的低平均功耗。
RF4CE 與紅外遙控相比，一個很重要的優點是雙向通信，遙控器發出鍵值后，可根據是否有正確的回應信息，控制狀態指示燈的亮滅和閃爍，從而提醒用戶進行正確的操作。
本文了提出了一套LED智能照明系統的設計方案，本方案中所設計的智能照明系統將最新射頻遙控技術RF4CE 用于LED 照明控制，從而克服了現有DALI、C-Bus 等照明控制系統在開放性、可靠性、安全性、互操作性、設備及運行成本等方面存在的不足。經實測，本LED照明調控系統可實現所要求的各項功能，遙控距離不 小于30 m（ 開闊地）， 遙控器平均電流小于10μA，能以較高的性價比實現LED 照明系統的智能調控，同時提高電能利用效率。
WLAN射頻優化的解決方案設計詳解
本文回顧了WLAN標準IEEE 802.11的發展歷程，對其發展趨勢做出了判斷。結合到WLAN在智能手機中的具體應用對射頻單元提出的新的要求，恩智浦半導體公司（NXP）將提供新的射頻解決方案，完全滿足WLAN最新標準對射頻電路的要求。2010年以來，智能手機市場穩步增長。而智能手機一般都提供了無線局域網（WLAN）的連 接，這為WLAN射頻單元提供了廣闊的市場前景。WLAN的標準自1997年發布以來，為了提升傳輸速率和吞吐量，對物理層協議進行了補充，對射頻單元的 工作頻率、性能和復雜度都有新的要求。
WLAN的歷史和發展趨勢
無線局域網（WLAN）是基于IEEE 802.11標準、使用免費的ISM頻段射頻資源實現的局域網絡連接。IEEE 802.11的第一個版本的標準由IEEE在1997年制定，該標準定義了媒體訪問控制層和物理層。其中，物理層定義了工作頻率為2.4GHz的ISM頻 段，總數據傳輸速率為2Mb/s。
1999年，IEEE 802.11增加了兩個補充版本IEEE 802.11a和IEEE 802.11b，其中IEEE 802.11a定義了5GHz上的ISM頻段，數據傳輸速率可達54Mb/s；而IEEE 802.11b則仍工作在2.4GHz的ISM頻段，但傳輸速率可達11Mb/s。2003年，IEEE為WLAN的物理層作補充，發布了IEEE 802.11g。該版本仍采用2.4GHz頻段，但傳輸速率提高到54Mb/s。2009年，IEEE再次對物理層補充，推出了IEEE 802.11n。該標準支持2.4GHz和5GHz兩個頻段，同時可采用雙倍帶寬40MHz，支持多入多出（MIMO）技術。理論上，其最高的傳輸速率可 達600Mb/s（達到該速率要同時滿足64QAM調制、5/6編碼速率、40MHz信道帶寬、400ns的保護間隔、采用4個空間串流，以及每個串流速 率為150Mb/s）。
2014 年1月，作為IEEE 802.11n的升級，新版本IEEE 802.11ac獲得通過，該版本采用5GHz頻段，可提供更高吞吐量（指成功接收數據的速率）的WLAN服務。IEEE 802.11ac具有更寬的射頻帶寬（相對于IEEE 802.11n的40MHz帶寬，IEEE 802.11ac提供至少80MHz、最高160MHz的帶寬），具有更多的MIMO空間串流（最多8路），并支持下行多用戶多入多出（MU- MIMO），以及更高級的256-QAM數字調制。因此，IEEE 802.11ac具有更高的數據傳輸速率，在256QAM調制、5/6編碼速率、160MHz帶寬、400ns保護間隔的情況下，每個串流可提供最高 866.7Mb/s的傳輸速率。
此外，為實現更高的數據吞吐量，2013年WiGig組織并入了WiFi聯盟。WiGig致力于推廣 IEEE 802.11ad標準，該標準采用60GHz頻段，提供最高7Gb/s傳輸速率的短距離無線通信服務。由于60GHz信號無法穿透障礙物，當終端設備進入 WiGig信號無法覆蓋的區域時，將自動切換到更低頻段，但是傳輸速率將大幅下降。
表1總結了IEEE 802.11標準演進的歷程，從中可以看出WLAN標準的每一次升級和補充，其結果無非就是為了得到傳輸速率/吞吐量。為了實現這一目標，可以采用以下兩 種手段。1、采用更寬的信道帶寬。為實現這一目的，有時就需要提高工作頻段。因此，WLAN已經從最初的2.4GHz逐步向5GHz過渡，并且已經出現了 60GHz的標準，從而可以利用更寬的頻譜資源。2、采用空間復用技術。從IEEE 802.11n開始，MIMO技術被引入WLAN，并且最大空間串流也在IEEE 802.11ac中得到增加。
表1：WLAN物理層標準演進
2010年以來，全球智能手機的 出貨量穩步增長。如圖1的預計所示，到2017年，全球智能手機每年的出貨量將接近16億部。在智能手機中，由于工藝的差異，手機主芯片通常不會集成 WLAN的射頻電路。對于主芯片，WLAN的射頻電路屬于外圍芯片，如圖2所示。WLAN標準的不斷提升要求WLAN射頻電路除了要支持5GHz的 IEEE 802.11ac的需求，也要對IEEE 802.11a/b/g/n作向下兼容支持，此外，還要兼顧到與2.4GHz WLAN標準同頻的藍牙（BT）的共存。
圖1：全球智能手機出貨量統計
圖2：智能手機內部架構
為滿足對智能手機WLAN連接標準不斷提升的需求，恩智浦半導體即將推出兩款集成開關的低噪聲放大器芯片（LNA+SW）BGS8324（圖3）和BGS8358（圖4）。
圖3：BGS8324 2.4GHz （IEEE 802.11b/g/n）前端芯片架構
圖4：BGS8358 5GHz （IEEE 802.11a/n/ac） 前端芯片架構
BGS8324是工作在2.4GHz頻段的WLAN接收前端芯片，支持IEEE 802.11b/g以及IEEE 802.11n的2.4GHz頻段，同時兼顧藍牙的共存。該產品采用2mm×2mm的QFN封裝，無需外部匹配器件，具有體積小、功耗低、設計簡單等特 點。該芯片支持2.7V到6V的電壓，具有接收放大、直通、發射和藍牙四種模式，并內置對5.8GHz共存信號的防阻塞功能。
BGS8358是工作在5GHz頻段的WLAN接收前端芯片，支持IEEE 802.11a/ac以及IEEE 802.11n的5GHz頻段。該芯片采用1.5mm×1.5mm的QFN封裝，同樣不需要外部匹配器件，具有體積小、功耗低、設計簡單等特點。該芯片支 持2.7V到6V的電壓，具有接收放大、直通和發射三種模式，并內置對2.4GHz共存信號的防阻塞功能。
本文回顧了WLAN的物理 層標準IEEE 802.11的演進歷程，分析了該標準歷次修正通過工作帶寬的增加以及MIMO技術的運用使得數據吞吐量大幅提高的趨勢。考慮到WLAN在智能手機中的廣 泛應用，為迎合最新的WLAN標準，恩智浦半導體推出了用于智能手機WLAN射頻方案的BGS8324和BGS8358兩款產品，以兼容IEEE 802.11a/b/g/n/ac各種標準，同時，還兼顧到2.4GHz頻段藍牙的共存。這兩款產品具有體積小、功耗低、設計簡單等優點，具有廣闊的市場 前景。
射頻識別技術在門禁系統中的應用
射頻識別（RFID，即Radio Frequency Identification）技術是自動識別技術在無線電技術方面的具體應用與發展，其基本原理是利用射頻方式進行非接觸雙向通信，以達到識別與數據交 換的目的？因此它可實現多目標識別、運動目標識別和遠程實時監控及管理．通信距離可從幾厘米到幾十米，其最主要的優點是環境適應性強，受雨雪、冰雹、灰塵 等影響小，可全天候工作，非接觸地完成自動識別、跟蹤與管理，并且可穿透非金屬物體進行識別，抗干擾能力強。
隨著生活水平的不 斷提高，汽車開始大量進入家庭．在中國城市汽車的保有量迅速增加情況下，車輛的管理已成為一個難題．對車輛進行有效的管理，其核心問題是如何對車輛進行識 別．本文介紹了一個基于射頻識別技術的門禁系統，將RFID技術應用于門禁的管理，可以有效地實現對車輛快速可靠地識別，使安防中門禁管理實現高效化、智 能化．
1 系統硬件構成
射頻門禁系統由車載電子標簽、車感線圈、射頻接口、信號處理、控制系統與管理系統六個部分組成．系統框圖如圖1所示．
圖1 射頻門禁系統組成結構方框圖
1．1 電子標簽
電子標簽，通常也被稱為應答器．它內部存儲車輛及車主的基本信息，安裝在車輛上，為無源標簽．當電子標簽進入閱讀器的微波查詢信號覆蓋區域時，電子標簽通過感應電流所獲得的能量向閱讀器發送出存儲在芯片中的信息，有效讀取距離是6—10m．
1．2 閱讀器
閱讀器包括射頻接口和信號處理兩個模塊．
射頻接口主要負責信號的發送與接收．它接收來自信號處理與控制系統指令信號，將指令信號變換為微波信號發送出去；同時，它也接收來自電子標簽的微波反射信號，并將微波反射信號變換為數字信號送到信號處理模塊進行解碼處理．
信號處理模塊主要負責對指令信號和電子標簽數據信號的處理。它接收來自管理系統的指令信號，將指令信號編碼后送到射頻接口，由射頻接口變換為微波信號發送出去；同時，它也接收來自射頻接口的電子標簽數據信號，將電子標簽數據信號解碼后送到管理系統．
1.3 管理系統
管理系統主要負責處理用戶信息 電子標簽數據和控制系統信息．它依據用戶指令對系統進行控制與管理，接收來自信號處理模塊和控制系統的數據，將指令信號送往信號處理模塊和控制系統，同時管理系統可以通過網絡跟安防中心通信．
1.4 控制系統
控制系統主要負責對閘門機構進行通信控制．它接收來自管理系統的指令信號，對閘門機構進行控制，并將閘門狀態反饋給管理系統．即如果從電子標簽讀取的數據經過管理系統分析為合法通行者，則給控制系統信號，開啟閘門放行。
1.5車感線圈
車感線圈選用PBD232地感環形線圈式檢測器。該檢測器是一種基于電磁感應原理的車輛檢測器，它的傳感器是一個埋在路面下并通有一定工作電流的環形線 圈 （一般為2m×l。5m）．當車輛通過環形地埋線圈或停在環形地埋線圈上肘，車輛自身鐵質切割磁通線，引起線圈回路電感量的變化，檢測器通過檢測該電感變 化量就可以檢測出車輛的存在。該檢測器的響應時間為lOOms，它的各項性能特點能夠保證系統準確、快速地檢測到車輛到來，并通過數字I／O卡輸出信號給 計算機，啟動讀寫器工作．
2 系統軟件設計
軟件系統主要包括閱讀器的信號處理和系統管理兩個部分。信號處理模塊軟件開發采用C語言，系統管理部分軟件采用Visual C++（VC）編程，數據庫采用Microsoft SQL Server 2000．
2.1系統工作流程
射頻門禁系統的基本工作流程如圖2所示．系統首先進行初始化，閱讀器按照一定的時間間隔，發送詢問信號，由射頻接口模塊發射出去．當電子標簽進人閱讀器 的微波查詢信號覆蓋區域時，電子標簽（應答器）接收到詢問信號后將自身的信息反向發送給閱讀器，閱讀器信號處理模塊接收到序列號后，進行車輛識別．首先進 行防碰撞處理建立通信通道，然后對該數據信息進行解碼，解碼后將信息送到數據庫進行校驗。如果校驗正確，發送信號給控制系統；如果有錯，則提供聲光報警． 在此過程中，若管理系統沒有發送結束命令，則結束一個識別過程后，又開始下一個循環．
圖2 射頻門禁系統基本工作流程
2．2 管理軟件設計
管理系統的組成框圖如圖3所示．
圖3 管理軟件系統框圖
該系統運行于Pc機上。Pc機上的應用程序通過采集串口數據，對接收到的數據按照通信協議進行校驗．若校驗錯誤，則要求“信號處理模塊”重發數據；若校 驗正確，則提取車輛標簽信息中的車牌號，與數據庫中的車輛信息進行對比．若提取的車牌號在數據庫中存在，則傳送信息給“控制系統”，由控制系統負責對閘門 （門禁）系統的操作，同時在應用程序界面顯示當前通行的車輛的基本信息；若提取的車牌號在數據庫中不存在，則向管理人員提示報警．
數 據庫是系統的核心部分，主要設置3種基本表格存放信息．各表及字段定義為：車輛與車主基本信息表：車主名稱、車主身份證、車主單位、車卡ID號、車牌號 碼、車型、車品牌、車身顏色等；車輛通行記錄表（時空信息）：車卡ID號，通過日期時間、通行次數等；系統運行情況記錄表：故障編碼、故障時間．
3 系統功能
3．1 遠距離識別：由于識別距離可達10m，且系統的信號穿透能力強，因而持卡的業主車輛可以較快的速度進出，而駕駛員不必停車、搖下車窗、伸出手臂接近讀卡機等操作，大大提高通行效率．臨時車輛進出由管理員提供臨時ID卡．
3．2 雙卡確認：本系統實行駕駛員攜帶一張卡，此卡可用于門禁進出，車上安裝一張卡，系統同時識別到二張卡的信號才給予放行，達到雙保險功能．
3．3 系統自動記錄通過的時間地點：持卡人員進出時，計算機都會自動記載通行記錄，并且無法刪除記錄，便于對進出小區的車輛、人員進行查詢、統計及各種報表的生成，從而杜絕了失誤、偽造和作弊現象．
3．4 臨時車輛自動計費：臨時車輛讀卡后根據入場時間與收費標準自動計 算費用，特殊車輛進出由管理員提供免費停車卡，免費停車卡進行了特殊設置，無法假冒．
總之，門禁系統應用射頻識別技術，可以實現持有效電子標簽的車不停車，方便通行又節約時間，提高路口的通行效率；更重要的是可以對小區或停車場的車輛出 入進行實時的監控，準確驗證出人車輛和車主身份，維護區域治安，使小區或停車場的安防管理更加人性化、信息化、智能化、高效化。
Atmel智能射頻低成本高性能的數據傳輸系統設計
對于在不需要許可的 ISM 頻段（2.4GHz、868 - 928MHz、433MHz 以及 315MHz）工作的射頻器件，Atmel 提供業界頂級性能。我們的器件支持單向或雙向數據通信，以滿足廣泛的專有無線工業和消費應用，例如自動計量、報警系統、家用電器控制、玩具和游戲。
我們的智能射頻產品包括具有單發射器的單向器件、具有雙收發器的雙向器件和高性能接收器。
Atmel 所有射頻元件均設計為無縫協同工作，可以保證無差錯設計、集成和測試。我們集成了在典型遙控和門禁系統中基站和移動臺所需要的所有部件。
關鍵特性
集成設計 — 憑借在數字和模擬設計方面的豐富經驗，我們生產的一系列射頻器件實現了業界最大的鏈路增益和損耗預算。自動傳輸、幀確認和硬件安全加速器等系統級功能卸除了微控制器負載，減少了功耗和計算負擔。
廣泛的數據速率和傳輸支持 — 我們的器件在曼徹斯特模式和雙相模式下支持 1 - 20KB/秒 （FSK） 和 1 - 10KB/秒 （ASK） 的數據速率，也支持位范圍可編程實現的透明模式下的其他代碼。
廣泛的頻率范圍支持 — 我們的器件還支持所有不需要許可的 ISM 頻段（2.4GHz、868 - 928MHz、433MHz 以及 315MHz）。因此，您可以設計出面向更廣泛的專屬無線工業和消費應用的產品。
高靈敏度 — 低中頻接收器提供了高選擇性、阻斷和低交互調制，不再需要笨重的阻斷表面聲波（遙控單元中的 SAW 濾波器）。
低電流消耗 — 工作、空閑和休眠模式，幫助延長電池壽命。
可調節的輸出功率 — 收發器器件支持 0 - 10dBm 的功率輸出，可以通過外部電阻調整和穩定此輸出。
相關器件
1.Atmel 接收器集成電路經過專門設計，可以滿足低成本、低功耗射頻數據傳輸系統的要求。它們廣泛適用于汽車、工業和客戶應用，包括配件市場的無鑰匙門禁系統、胎壓監控系統、遙測、消費/工業遙控應用、家庭娛樂設備、門禁系統以及安全技術系統。
設計人員可以在兩種類型的智能射頻接收器之間進行選擇：
Atmel ATA8201 & ATA8202 - 這些 UHF ASK/FSK 透明接收器集成電路采用 5 x 5mm 的 QFN24 封裝，支持 Keeloq? 等流行的加密協議。高度集成的設計不要求射頻元件，接收天線匹配所需的除外。ATA8201 支持 313 - 317MHz 接收范圍，ATA8201 支持 433 - 435MHz 接收范圍。
Atmel ATA8203、ATA8204 和 ATA8205 - 這些多芯片鎖相回路 （PLL） 接收器器件采用 SSO20 封裝，在曼徹斯特或雙相位編碼模式下支持 1 - 10 KB/秒的數據速率。ATA8205 支持 312.5 - 317.5MHz 接收范圍，ATA8204 支持 431.5 - 436.5MHz 接收范圍，ATA8203 支持 868 - 870MHz 接收范圍。
詳細資料：接收器集成電路Atmel ATA8201 & ATA8202
????????????? 接收器集成電路Atmel ATA8203/ATA8204/ATA8205
2.得益于 Atmel 的高度集成，您可以利用快速挑戰-響應加密功能設計雙向遙控和門禁系統，使用的 PCB 板尺寸和電流消耗與單向遙控系統相同。
詳細資料：收發器集成電路Atmel ATR2406
3.高度集成的微發射器將 Atmel 成功的 AVR 微控制器內核與穩定可靠、經過現場驗證的射頻發射器整合在一起，這些射頻發射器專為電池供電的應用而設計（例如遙控器或車庫門開啟裝置）。強大的 AVR 微控制器簡化了硬件和軟件設計，實現了約 1 MIPS/MHz 的吞吐量，因此您可以優化功耗與處理速度。系統內閃存提供了最大的編程靈活性。
詳細資料：發射器器集成電路Atmel ATA8401
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深度解析高通RF360移動射頻前端解決方案
智能手機內部的印刷電路板（PCB）區域已成為移動終端第二大最珍貴且競爭最激烈的領域，僅次于無線電頻譜。具有諷刺意味的是，本來為緩解帶寬 稀缺問題而出現的新增無線電頻段的擴展，卻恰恰加劇了智能手機內PCB空間的壓力。更多的頻段需要更多獨立的射頻（RF）前端元件，如功率放大器、多頻帶 開關、雙工器、濾波器以及匹配元件等。加上對更大屏幕、四核應用處理器、無線連接、電池和附加元件的需求，全部這些都要被封裝在超薄外殼內，顯而易見，再 沒有多余的空間來擴大射頻前端，何況要滿足單一SKU覆蓋全球LTE漫游所需的兩倍或三倍頻段擴展（見圖1）。
圖1 典型智能手機中有限的PCB空間
美國高通技術公司（QTI）推出的Qualcomm?RF360射頻前端解決方案，旨在解決這一問題以及其它相關問題。該解決方案有一個高度集成的射頻 前端，基本整合了調制解調器和天線之間的所有基本組件，包括：集成天線開關的射頻功率放大器、無線電收發器、天線匹配調諧器和包絡功率追蹤器。這是一個 “360度全方位”方案，能夠簡化和解決蜂窩射頻前端面臨的眾多復雜挑戰。首先，該方法能夠通過改進性能和尺寸來實現產品頻帶擴展和延伸，從而使產品具備 最強的吸引力，并縮減單一SKU設計尺寸來實現顯著生產規模優勢的最大化。該前端解決方案于今年2月發布，OEM廠商采用該方案的產品預計將在2013年 晚些時候推出。該前端從設計之初就是一個完整的系統級解決方案，可以與終端的調制解調器、收發器以及傳感器交互工作，實現全新的獨特性能提升。
設計方法
在廣泛的技術層面，在2G和3G網絡在全球的的覆蓋范圍不斷擴大的基礎上，前端設計主要用于解決伴隨4G LTE（FDD和TDD）擴展帶來的射頻頻段不統一問題，以及在不增加空間需求或影響性能的前提下滿足在單一終端或盡量少的SKU上支持所有相關頻段的需求。
在經濟層面，該前端設計旨在幫助蜂窩終端制造商擴大生產規模，并顯著降低成本。相比之前OEM廠商需要多達10個不同的設計才能滿足全球所需LTE頻段 組合的需求，現在3個或甚至更少的設計就可以實現，而且無需改變電路板布局或增加電路板空間就可以處理這些設計的差異。
射頻頻段擴展，而不增加PCB空間
當今射頻面臨的核心挑戰是解決服務需求和網絡容量爆炸式增長所需的更多蜂窩頻段——目前全球頻段總數已達到40個。另外，OEM廠商需要同時推出多部手 持終端以實現其產品投資的最大化回報，這進一步加劇了挑戰的復雜性。移動終端制造商不得不為每款終端推出多個版本，每個版本產量有限，使用的傳統射頻解決 方案只能處理個別頻段，或者在單一終端中集成多個芯片組，以實現更大的覆蓋范圍。
美國高通公司的解決方案通過單一電路板級SKU 解決了射頻頻帶擴展的挑戰。該SKU模塊支持各種模式和頻段（從GSM之后的所有主要蜂窩制式和目前3GPP協議中包括的全部頻段）的組合，支持全球漫 游，特別是4G LTE。在沒有單一射頻解決方案可以處理全球所有頻段的情況下，不采用強制方法組合大量離散零件怎么可能實現呢？這需要整合關鍵技術，將所有的關鍵技術都 集成到美國高通公司的解決方案內，將其優化成為一個端對端系統。
包絡功率追蹤器
第一個關鍵技術是包絡功率追蹤器（ET），它根據信號的瞬態需求來調整功率放大器（PA）電源，。該技術是傳統平均功率追蹤器（APT）的升級，APT根 據功率水平分組而不是瞬時信號需求來調整功率放大器的供電量。使用APT技術時，未使用的電量不僅浪費電池電力，而且還會產生余熱，這增加了對散熱空間的 需求（見圖2a）。而借助包絡追蹤器，電量的提供取決于被傳輸信號內容的瞬時需要（見圖2b）。
圖2 采用平均功率追蹤器（a）的功率損失與采用功率包絡追蹤器（b）的功率節省量對比
包絡功率追蹤器與終端調制解調器交互工作，調整傳輸功率以滿足被傳輸內容的瞬時需求，而不是在恒定功率下的長時間間隔后調整。這是業內首個用于 3G/4G LTE移動終端的調制解調器輔助包絡追蹤器，它將功耗降低最高達20％，發熱降低近30％（基于QTI的測試和分析）。這延長了電池續航時間，降低了智能 手機超薄機身內部的發熱。
包絡追蹤器與調制解調器一起運行，檢測瞬時功率需求，并管理功率放大器。借助基于CMOS的功率放大器，集成水平可以大幅提高，進而衍生出完全集成的射頻前端系統級芯片這一想法。系統級芯片是指先進的3D封裝技術，現在已可用于射頻前端。
RF POP
美國高通公司前端解決方案的第二個關鍵技術是業內首次使用的3D 射頻封裝或RF POPTM解決方案，采用先進的3D封裝技術，單一封裝內集成了單芯片多模功率放大器和天線開關（AS），并將濾波器和雙工器集成到一個單一基底中，然后 將基底置于基礎組件之上，整合成一個單一的“3D”芯片組組合，從而降低了整體的復雜性，摒棄了當今射頻前端模塊中常見的引線接合。集成功率放大器和天線 開關的封裝作為基底層，管腳對所有頻段配置都一致，包含濾波器和雙工器的封裝針對全球和/或多地區頻段組合進行配置，置于PA/AS基底之上，就像在一個 通用基底上定制的“頂”。這一組合厚一毫米，在電路板上所占的面積只有美國高通公司前代射頻前端解決方案的一半。重要的是，針對不同地區的定制終端無需更 改電路板布局，因為基礎PA/ AS層可以保持不變（見圖3）。
圖3 射頻POP 3D設計CMOS前端
這種設計基于可支持700MHz到2.7GHz的全球LTE頻段以及傳統2G/3G頻段的架構，降低了“頂”部簡化版本所需的本地RF頻段定制。借助 RF POP方案，兩三個PCB設計現在就可以實現此前的數十個或更多設計才能達到的全球支持，因為多頻段配置可以使用相同的電路板布局。這為推動LTE生產規 模效益創造了可能性，效果正如四頻之于GSM以及五頻之于3G 。
相比之下，基于PCB模塊的傳統解決方案混合搭配不同技術，如基于 GaAs和基于CMOS的組件，成為單一終端運行環境下的最佳解決方案。要適應更廣泛的環境則更為復雜，在某些情況下還會導致單一終端內存在多個并行解決 方案。取決于設計的頻段組合，這些并行解決方案需要多個功率放大器、更多的獨立芯片以及相關的引線結合，這會帶來輻射干擾，增加了阻抗匹配需求，因而阻礙 了技術集成。如果需要更多頻段，必須改變電路板（其中包括尺寸增加的可能性），并減少每一個獨特設計的數量（見圖4）。
圖4 并行的傳統射頻前端獨立設計
結論
美國高通公司的前端解決方案是一個創新集合體：首款采用集成天線開關的完全集成式單芯片多模、多頻段CMOS的功率放大器首個堆棧式RF POP解決方案（3D封裝），縮小了射頻前端的空間，同時實現了通用電路板布局，并簡化RF頻段定制或擴展首個支持LTE的CMOS功率放大器首個采用包 絡追蹤的CMOS功率放大器首個動態重構LTE多模天線調諧器總體來說，它是第一款包括調制解調器和天線之間一切元件的、完全集成并基于CMOS的射頻前 端該解決方案重點解決全球LTE頻帶擴展對移動終端的經濟規模生產，以及極其有限的PCB空間所帶來的直接挑戰。RF POP方案實現了一個通用全球電路板級設計，它具有簡化的射頻頻帶擴展或定制，可以幫助恢復終端的設計和生產規模。更小的射頻前端空間、散熱空間需求和尺 寸，以及更長的電池壽命，成就了外形超薄、功能強大且高效的終端設計。此外，該解決方案現已開始出樣，旨在滿足實現LTE規模經濟和全球漫游的緊迫挑戰。
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工商網監
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