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    為了支持通信數(shù)據(jù)鏈，諸如AD9361一類的高度可配置收發(fā)器以及ADF7023 和ADF7024 等ISM頻段器件可為無線連接領(lǐng)域提供解決方案。AD9361和AD9364 均為高度可配置射頻到比特收發(fā)器，支持的通信鏈范圍為200 kHz至56 MHz，射頻頻率范圍為70 MHz至6 GHz。它們采用直接變頻架構(gòu)，搭載有低噪聲放大器、混頻級(jí)、高速轉(zhuǎn)換器和數(shù)字信號(hào)處理算法(包括高級(jí)正交誤差校正算法)，封裝尺寸為10mm2，為寬帶通信鏈提供了一個(gè)真正的射頻到比特解決方案。該器件已經(jīng)廣泛應(yīng)用在軍事通信領(lǐng)域，因?yàn)樗鼈兡苤С謩?dòng)態(tài)再配置。類似地，因具備強(qiáng)大的軟件配置能力，還可針對(duì)許多其他通信數(shù)據(jù)鏈需求(與無人機(jī)部分所述要求相似)提供單一的解決方案。高度的可配置能力可實(shí)現(xiàn)真正意義上的軟件定義無線電(SDR)，為將開發(fā)的一款硬件應(yīng)用于多個(gè)系統(tǒng)創(chuàng)造了條件，尤其值得一指的是，其典型功耗不到1 W。

    傳感器的數(shù)量以及所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量都將要求使用無線互聯(lián)技術(shù)，要求先用短程數(shù)據(jù)鏈把數(shù)據(jù)聚合起來，然后再由戰(zhàn)術(shù)電臺(tái)把數(shù)據(jù)傳送回指揮中心，以便指揮機(jī)構(gòu)對(duì)戰(zhàn)士進(jìn)行監(jiān)控并為其提供更好的支持。無人駕駛飛行器，尤其是無人機(jī)(UAV)的運(yùn)用進(jìn)一步推高了對(duì)無線數(shù)據(jù)的需求，同時(shí)也對(duì)頻譜的利用起著推動(dòng)作用。在國防領(lǐng)域，目前有大量的各類飛行器在役，從Northrop Grumman公司全球鷹等大型平臺(tái)到Aerovironment公司大烏鴉無人機(jī)等小型平臺(tái)系統(tǒng)，應(yīng)有盡有。對(duì)于這些飛行器和波形來說，無線網(wǎng)絡(luò)和衛(wèi)星通信鏈顯然是一個(gè)主要要求。業(yè)內(nèi)專門為這些系統(tǒng)制定了標(biāo)準(zhǔn)，包括小型無人機(jī)系統(tǒng)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)鏈(SUAS DDL)波形。借助這樣的波形，不但可以實(shí)現(xiàn)對(duì)小型無人機(jī)的控制，更重要的是，還能將機(jī)載傳感器網(wǎng)絡(luò)發(fā)來的數(shù)據(jù)和視頻信息傳到控制器。利用該網(wǎng)絡(luò)可以更加靈活、更加有效地收集現(xiàn)場(chǎng)情報(bào)。然而，這些平臺(tái)功率有限，并且在可用帶寬有限且要求多個(gè)系統(tǒng)在同一頻段工作的情況下，它們推高了對(duì)通信鏈中所用收發(fā)器的需求。

    在上述多個(gè)例子中，為飛機(jī)系統(tǒng)監(jiān)控功能添加無線通信鏈?zhǔn)请y上加難。為了切實(shí)有效，許多系統(tǒng)需要用電池供電，并且需要超長時(shí)間工作，甚至可能長達(dá)數(shù)年不更換。要在功率有限的環(huán)境中達(dá)到所需傳感器量，就要采用傳統(tǒng)電池以外的能源。用能源采集技術(shù)作為替代電源，有利于提高傳感器的靈活性，有利于改善SWaP。

    帶寬更寬的數(shù)據(jù)鏈路不但可以實(shí)現(xiàn)向戰(zhàn)士傳輸數(shù)據(jù)，還可實(shí)現(xiàn)從戰(zhàn)士接收數(shù)據(jù)。這類數(shù)據(jù)可能包括實(shí)時(shí)視頻影像和資產(chǎn)跟蹤信息，將來還可能包括健康監(jiān)控等功能以及慣性導(dǎo)航信息等。圖1所示為現(xiàn)代及新一代戰(zhàn)士可能使用的多種系統(tǒng)。
    隨著國防領(lǐng)域信息和監(jiān)控需求的不斷增長，無線技術(shù)的普及性及其需求達(dá)到了前所未有的高度。在整個(gè)航空航天和國防工業(yè)，無線系統(tǒng)已部署于廣泛的應(yīng)用之中，為單兵系統(tǒng)、無人系統(tǒng)控制、系統(tǒng)級(jí)健康、生命體征監(jiān)控等眾多應(yīng)用提供支撐。
    用于振動(dòng)監(jiān)控應(yīng)用時(shí)，ADIi和MEM器件可實(shí)現(xiàn)機(jī)器健康分析功能，盡早發(fā)現(xiàn)可能出現(xiàn)的設(shè)備故障問題。由于對(duì)安裝位置要求較嚴(yán)，此類傳感器往往難以安放，但是，如果把低功耗電池供電型射頻收發(fā)器與傳感器結(jié)合起來，即可輕松解決器件安放的問題。在這種方案下，數(shù)據(jù)被傳輸?shù)街醒氡O(jiān)控裝置，也可能通過蜂窩或衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)傳回遠(yuǎn)程監(jiān)控站。
    ADF7023是一款工作在862 MHz至931 MHz和431 MHz至464 MHz頻段的極低功耗、高集成度2FSK/GFSK/OOK/MSK/GMSK收發(fā)器，這些頻段覆蓋免許可的433MHz、868MHz和915MHz ISM頻段。它適合歐洲ETSI EN300-220、北美FCC (Part 15)、中國短程無線監(jiān)管標(biāo)準(zhǔn)或其它類似地區(qū)標(biāo)準(zhǔn)下的電路應(yīng)用。支持1 kbps至300 kbps的數(shù)據(jù)速率。
    發(fā)射RF頻率合成器包含一個(gè)VCO和一個(gè)輸出通道頻率分辨率為400 Hz的低噪聲小數(shù)N分頻鎖相環(huán)(PLL)。VCO的工作頻率為基頻的2倍或4倍，可減少雜散發(fā)射。接收和發(fā)射頻率合成器的帶寬自動(dòng)獨(dú)立配置，以實(shí)現(xiàn)最佳的相位噪聲、調(diào)制質(zhì)量和建立時(shí)間。發(fā)射機(jī)輸出功率可以在?20 dBm至+13.5 dBm范圍內(nèi)進(jìn)行編程，自動(dòng)PA斜坡能力可滿足瞬時(shí)雜散性能要求。該器件同時(shí)擁有單端PA和差分PA，支持發(fā)射天線分集。

    接收機(jī)具有極佳的線性度，最大增益和最小增益時(shí)的IP3分別為?12.2 dBm和?11.5 dBm，IP2分別為18.5 dBm和27 dBm?！? MHz偏移時(shí)，接收機(jī)抗干擾性能為66 dB，±10 MHz偏移時(shí)為74 dB。因此，該器件對(duì)高頻譜噪聲環(huán)境中的干擾信號(hào)具有極強(qiáng)的抗擾能力。接收機(jī)采用新穎的高速自動(dòng)頻率控制(AFC)環(huán)路，PLL能夠發(fā)現(xiàn)并校正所恢復(fù)的數(shù)據(jù)包中的任何RF頻率誤差。

    通過程序下載可以獲得圖像抑制校準(zhǔn)方案，其專利正在審批中。該算法不需要使用外部RF源，啟動(dòng)后也不需要用戶干預(yù)。校準(zhǔn)結(jié)果可以存儲(chǔ)在非易失性存儲(chǔ)器中，供收發(fā)器后續(xù)上電使用。

    欲了解更多信息，請(qǐng)參考數(shù)據(jù)手冊(cè)。

    應(yīng)用
    智能計(jì)量
    IEEE 802.15.4g
    無線MBUS
    過程和樓宇控制
    家庭自動(dòng)化
    無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)
    無線醫(yī)療保健
    從單兵系統(tǒng)到航空航天應(yīng)用，上述所有例子都展現(xiàn)出對(duì)無線通信和傳感器與日俱增的依賴，一些需要解決的新問題也隨之而來。ADI公司正在努力為這些種類繁多的問題提供一個(gè)綜合性解決方案。改進(jìn)型無線通信收發(fā)器是該解決方案的關(guān)鍵。除此以外，我們還在能源采集和傳感器領(lǐng)域展開了研究，同時(shí)致力于提高全部三種設(shè)備之間的互操作性。


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