短距离无线消费电子的RF前端设计

数字后端：

　　RF前端接口数据线是一种异步串行位管线。由于数据采用射频链接，因此必须提供检错/纠错方案。为了使用低端MCU以降低总成本，MCU必须支持MAC/协议功能。因此，在RF前端和MCU之间存在一个硬件实现的接口。

　　如前所述，系统采用一个运行MAC/协议和应用程序的低端MCU。该MCU可视应用要求的不同而配置各种特殊接口，如USB、SPI和I/O等。由于只使用了一个MCU显然可降低成本，并降低系统功耗。除由RFWaves合作伙伴提供的数字后端外，开发者还可获得协议文件及源代码参考设计。

RFWaves整体方案

　　消费产品开发商都希望采用易于集成的设计单元，简化设计和降低风险，并采用尽可能多的现成单元。而RF前端一般都很复杂，需要丰富的通信知识及设计技巧。基于上述的事实，设计工程师迫切需要一个易于集成的方案，该方案将RF和通信电路作为"黑匣子"来处理，有了这个黑匣子，设计者只需了解它如何与应用系统连接即可。RFWaves的整体方案中考虑了这些设计需求和QoS问题，前端采用13位barker DSSS方案、双工链接、错误检测方案，以及根据应用不同的协议变换。

超低功耗：接收和发送时的低功耗、极低待机电流、极短唤醒时间和快速获取时间，以及可利用系统空闲时间进入待机模式的协议。

表2：无线消费产品的主要应用市场。

数据传输率：目前RF链接的总带宽为1Mbps。

距离：链接预算超过80dB，有效室内距离可达25m，在RF前端增加一个功率放大器可将有效范围扩展到100米。

总系统成本低：RFWaves方案的总系统成本与低端方案相当。为进一步降低成本，RFWaves还为PCB上的天线布局提供了参考设计。 　

应用设计实例

下面将以采用RFWaves RF前端的无线游戏键盘/操作手柄的设计为例讲述设计要求和步骤。

游戏键盘是附加到游戏平台(PS2、Xbox或Gamecube)或PC上的一种游戏控制外设，最近几年无线游戏控制键盘和操作手柄时常非常火暴。

基本要求

低成本--每个消费产品都有此要求；

低延迟--极快的响应时间，因为它将用于高速游戏；

传输率--相对较高的数据传输率；

多设备共存--最高16个设备可在同一区域同时工作；

一个游戏平台可支持4个控制键盘；

双工链接--返回游戏平台发出的反馈信号；

QoS--在该实例中尤其重要，如果产生游戏平台不能接受的任何操作都会影响游戏者的娱乐感受。

设计步骤

1. 选择由RFWaves合作伙伴之一提供的合适数字后端(I/O端口、RAM和ROM等)。根据不同的应用选择一个不同的数字后端。

2.了解游控制键盘和游戏平台之间的数据传输方法。

3.了解数据传输方法后，采用由RFWaves提供的正确协议作为参考。

4. 在MCU上实施MAC/协议和应用软件。

5. 调试

6. 建立原型样机。

本文总结

　　无线消费应用是一个巨大的市场，而且每年都以飞快的速度增长。但是，很多开发商在这方面遭遇过失败，并且缺乏应用经验。此外，与有线产品相比，在价格和性能上现在的很多无线方案还存在不足。随着更多的低成本、高性能短距离无线传输方案的推出，相信将会有更多、更好的无线消费产品可供选择，无线消费产品市场也将不断扩大。