射頻嵌入式系統(tǒng)的系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì)和檢驗(yàn)

在設(shè)計(jì)全球部署的嵌入式無(wú)線技術(shù)時(shí)，考慮不同地區(qū)的法規(guī)要求非常重要。無(wú)線電法規(guī)在世界各地各不相同，某些頻率對(duì)開(kāi)放頻段的無(wú)線通信設(shè)備控制和遙測(cè)最有吸引力。對(duì)某些應(yīng)用，在2.4 GHz 上工作的標(biāo)準(zhǔn)化通信設(shè)備（如藍(lán)牙、ZigBee 或Wi-Fi）幾乎可以用于世界上任何地方。但對(duì)其它應(yīng)用，低頻無(wú)線電更強(qiáng)的樓層穿透能力、更低的干擾及更低的能耗可能要更具吸引力。本應(yīng)用指南將演示使用泰克MDO4000系列混合域示波器來(lái)設(shè)計(jì)、檢驗(yàn)和優(yōu)化射頻集成電路（IC），這些電路用于相同的應(yīng)用，但應(yīng)用的地區(qū)不同，分別是歐洲和北美。

圖1. 泰克MDO4000 系列混合域示波器和Microchip 無(wú)線電測(cè)試電路板模塊。

為900 MHz頻段無(wú)線電選擇頻率、功率和運(yùn)行帶寬。

目前，900 MHz范圍內(nèi)的開(kāi)放頻段有許多非常靈活的射頻集成電路和模塊。由于較低頻率上的傳播特點(diǎn)，900 MHz頻段的樓層穿透能力要遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于2.4 GHz 頻段。這些開(kāi)放頻段射頻技術(shù)可以用于世界上大部分地區(qū)，但必須采用不同的配置，以滿足本地法規(guī)。

在歐洲大部分地區(qū)，開(kāi)放頻段的無(wú)線電系統(tǒng)允許在868MHz 范圍內(nèi)工作，擁有足夠的功率，在某些國(guó)家和頻段中可以以25 mW或更高的發(fā)射機(jī)功率覆蓋大樓內(nèi)幾百英尺的距離。這些系統(tǒng)還必須擁有有限的占用帶寬，因?yàn)榉ㄒ?guī)中提供的頻譜段相對(duì)較窄。

相比之下，在北美，915 MHz 周圍開(kāi)放頻段的頻譜分配范圍相對(duì)較大（902 - 928 MHz）。但是，為了以幾分之一毫瓦的功率發(fā)送，信號(hào)必須占用到至少500 kHz 的信道中，并限制峰值功率。北美市場(chǎng)允許在900 MHz 的頻段中選擇窄帶低功率應(yīng)用，或功率較高的寬帶應(yīng)用。還可以采用跳頻，但這要求控制軟件一般要比寬帶（數(shù)字）調(diào)制復(fù)雜得多。盡管使用帶寬較寬的信號(hào)有某些劣勢(shì)，但它可以提供更高的數(shù)據(jù)吞吐量。與北美允許的窄帶信號(hào)中低得多的功率電平相比，更寬的帶寬及更高的發(fā)射機(jī)功率可以用于更長(zhǎng)的距離。

圖2. 被測(cè)器件（Microchip MRF89XA 模塊）和MDO4000 系列混合域示波器之間的測(cè)試連接。