无线连接中的RF收发器用于5G和物联网设备

物联网（IoT）的实现仅通过使用无线通信技术作为介质连接人、物、地点乃至动物到互联网之间的互联互通而成为可能。使用IoT设备的一个主要优势是直接传输和持续共享数字数据。同样，它对不同领域如交通、健康、天气和环境监测产生了重大影响。

当谈到互联网连接时，有一些设备会立即浮现在我们的脑海中；我们的智能手机、个人电脑、平板电脑、台式机等。它们已经被构建具有连接到互联网的能力，并通过这样做，交换数据和信息。但还有其他一些智能设备原本并不打算具有互联互通性。RF组件为这些设备提供无线连接，使它们能够像计算机和智能手机一样远程通信和工作。

频率和协议

频率和无线通信协议将决定任何IoT设备所需的相关组件。这两个因素共同提供在特定频段内的无线通信。任何无线设备都需要一个无线收发器芯片才能操作并按预期功能。许多IoT设备通过Wifi、ZigBee、蓝牙或其他协议在GHz频率范围内通信。

一些收发器可以根据需要在单个设备内数字重新配置以支持不同的协议。随着即将到来的5G支持设备，收发器必须配备天线调谐开关，以提供定向传输的波束成形。放大器和滤波器是包括IoT设备在内的多种设备中至关重要的RF组件。功率放大器和微弱信号放大器主要用于IoT设备。微弱信号放大器用于无线收发器的接收端，而功率放大器则用于收发器的发送端。

从您的收发器开始

您的收发器将构成您的IoT设备无线通信能力的基石。过去需要分开的发射器、接收器和其他支持组件，一个集成的收发器IC在单一封装中提供信号调理、调制和发送/接收功能。以下是一些在各种频段操作的优秀无线收发器选项：

Semtech, SX1211I084TRT

这款来自Semtech的SX1211I084TRT收发器是一款低频收发器，工作频段为863-870、902-928或950-960 MHz，采用FSK或OOK调制。这款收发器的数据传输速率仅为FSK模式下的25 kbps或OOK模式下的2 Kbps，因此它的使用被限制在涉及较低吞吐量的应用中。一个很好的例子是来自小型无线传感器阵列的周期性数据传输。然而，这款封装的高度集成性有助于减少总体部件数量，使其非常适合用于在较低RF频率下通信的可穿戴设备：

SX1211...高度集成的架构允许在保持设计灵活性的同时最小化外部部件数量。所有主要的RF通信参数都是可编程的，而且它们中的大多数可以动态设置。它符合欧洲（ETSI EN 300-220 V2.1.1）和北美（FCC part 15.247 和 15.249）的法规标准。

来自SX1211数据手册的典型应用电路

Infineon, BGT24MTR12

对于即将到来的5G应用，来自Infineon的BGT24MTR12收发器是24至24.25 GHz频率范围内无线通信的绝佳选择。RF输入端子为单端，这意味着需要小心地在PCB级别提供EMI抑制。这款设备足够灵活，可以通过SPI通信与多种MCU接口，并且在连续操作模式下的功耗为690 mW，最大输出功率为11 dBm。最后，这款设备包括温度传感器和功率检测器，作为整体功率调节方案的一部分：

通过片上温度传感器提供的芯片温度监控，它输出与温度成比例的电压...对于RF功率指示，峰值电压检测器连接到TX功率放大器的输出和LO中功率放大器。

Infineon的BGT24MTR12 RF收发器的顶部和底部图像

Maxim Integrated, MAX2829ETN+

来自Maxim Integrated的MAX2829ETN+ RF收发器提供2.4至2.5 GHz和4.9至5.875 GHz频段内的单频带或双频带无线通信，适用于802.11a/g世界频段，采用表面贴装封装。这款收发器非常适合在Wifi和蓝牙上操作的IoT设备。片上滤波器提供良好的噪声抑制，适用于多种基带频率，最大数据率取决于用于传输数据的调制方案：

每个集成电路（IC）通过在芯片上实现单片滤波器，为接收器和发射器完全消除了对外部声表面波（SAW）滤波器的需求。基带滤波和接收/发射信号路径被优化，以满足802.11a/g IEEE标准，并覆盖所需数据速率的全范围（对于OFDM为6、9、12、18、24、36、48和54Mbps；对于CCK/DSSS为1、2、5.5和11Mbps）

5 GHz应用电路示例，采用Maxim Integrated的数据表中的MAX2829ETN+ RF收发器

自从物联网（IoT）设备几年前成为焦点以来，它们一直在不断发展。最新的协议和技术帮助这些设备变得更加易于访问、节能、经济高效和安全。带有无线连接的新产品正在扩展到消费电子产品之外；预计在未来几年内，制造业、连接的自动驾驶车辆以及5G支持的设备将进一步应用。

使用正确的嵌入式处理和精确传感器组合可以确保准确的数据采集，同时支持在触摸屏上显示图形。我们在这里介绍的设备只是可用于可穿戴设备和传感器网络中的感测选项的一部分。在可穿戴传感器领域，许多可以与触摸屏和多个传感器接口的集成电路（IC）被封装在评估板上，为您原型设计下一个可穿戴产品提供了一定程度的自由度。

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