射频技术的最新演进

如今的每时每刻，丰富的空中资源为各式各样的移动通信设备传递着各式各样的信息，近至身边，远至太空，似乎无处不见无线通信的影子！人们无时无刻不生活在各种频率，各种制式的电波所构成的"天网"之中，同时也在随时随地享受着各式各样的便捷通信服务。
但人们在享受技术的同时，可能已经逐渐淡忘技术发展的轨迹。本人坚信，无论何时来评价，十九世纪之初的无线电波的发明，都是人类最大进步之一。自此，世界开始变得越来越"小"，人们的"距离"也变得越来越近！支撑这些丰富业务的背后，首当其冲的就是精益求精的射频技术！

射频主要挑战和发展趋势

在过去几个季度，各种各样的驱动因素影响着RF技术。其中，主要因素包括更智能的集成、宽载波频率范围以及更高的调制带宽。从RF设计的角度来看，这些挑战是为在更小尺寸、更高能效的无线系统中推动实现更高数据传输速率而产生的必然结果。

ADI射频网络通信部业务拓展经理Justin Littlefield认为：在上述挑战中，单独解决任何一个相对来说可能比较容易，但当它们集中在一起时，在向用户提供高性能和考虑周全的解决方案道路上，则无疑给RF IC设计设置了更高的障碍。照顾尺寸时，却没有深入考虑相关的问题，就可能无法满足性能要求；为满足性能消耗了较高的功率却没有考虑到足够的散热，也将无法满足现代设计的尺寸和热约束。

对于提供可配置解决方案的Cypress公司来说，他们更期待在低功率控制域取得大的突破。该公司无线和USB行销经理Matt Branda认为：2.4-GHz低功率射频技术发展很快，由于功率小，使得无线控制的采用比以往任何时候都更为普及。如今我们已经可以看到，在许多领域，如蓝牙耳机，无线家庭自动化，工业生产监控/自动化，这些趋势都激励着设计师更期待低功率2.4GHz的射频解决方案，用于无线控制和连通性，作为差异化和改善他们产品的途径。

开发这类无线方案时，特别是低功率射频解决方案，最大的挑战是：2.4GHz频段的干扰/拥塞，功耗大，射频及其协议复杂等。该频段是最拥挤的频段，许多不同技术同时工作，这些干扰可能来自无绳电话，802.11b/g/n网络，甚至是来自微波炉。此外，客户要求系统能采用各种电源，并在采用低电压/电流时，能够在没有人工干预前提下能够延长工作时间，有些场合要求能够采用收集的能量。第三个挑战是几乎每一个客户的解决方案中与射频和射频自身协议相关的设计都很复杂，有要求成本低，从而风险很高，Matt Branda介绍说。

图1：CyFi收发器(CYRF7936)逻辑方框图。

射频新产品层出不穷

虽然设计不同领域的各类应用为射频技术带来了很多挑战，但业界努力而不断地改进和升级射频技术，相关新产品也层出不穷。例如ADI公司就从天线到基带的广阔产品线上，通过覆盖整个射频链，集中于解决系统级的挑战。

从传统定义的RF器件角度来看，ADI公司在调制/解调、功率检测(对数和RMS产品)、频率合成器(PLL和集成频率合成器)等领域已经明确地树立了领导地位。过去一年，为保持在这些领域的领导地位，ADI公司推出了性能领先的产品，包括RF放大器、混频器和许多结合了上述多种技术的集成产品。通过RF产品种类的集成与扩展，ADI有能力向工程师提供为满足每个客户独特需求而定制的系统级解决方案。可能单一的架构或元件不可能满足所有需求，但ADI公司所具有的元器件专业技术经验和系统知识，就能使RF工程师的设计能够满足他们现在所面对的各种成本、尺寸、功耗和性能要求，Justin Littlefield自信地说。

而针对上述低功率射频技术面临的一系列挑战，Cypress公司利用CyFi来迎对。Matt Branda介绍说，Cypress CyFi低功率RF解决方案，为业界提供了一个完美的结合，包括可靠连通，节电以及极好的距离，该方案基于灵活易用的PSoC可编程SoC。该方案包括位于PSoC Designer嵌入式软件中的CyFi协议栈，可选的 PSoC 期间，以及CyFi收发器(CYRF7936)。该方案聪明地管理DSSS，数据率，能够实现最少的重传，使得睡眠时间最长，从而提高了功效。CyFi协议栈表现为一个预置好的、定制PSoC固件模块，无需复杂的代码编写，可以直接在PSoC Designer集成开发环境中使用。此外，CyFi收发器由PSoC器件供电，从而可以取代掉多个分立器件，集成有大量功能，可以在开发过程的任何阶段进行重新编程。该方案专为许多应用中的低功率无线传感器网络和人机接口而优化，包括家庭和楼宇自动化，远程控制，医疗健康设备以及工业监控。

博通公司则更注重"通信融合"的概念，将各种标准基于一体，如各种标准的WLAN、蓝牙、FM、GPS等，甚至还在芯片中