支持长距离蓝牙通信的RF前端模块应用分析

基于RDAT224的应用系统原理

最初的蓝牙设计由一系列分离的IC和支持电路组成并最终形成蓝牙模块。随着技术的进步，蓝牙设计的集成度不断增加，而外置器件则不断减少。

图3：蓝牙适配器设计的系统原理图。

图3给出了一个以RDAT224芯片为射频前端模块和一片蓝牙SoC为基带的模块化解决方案。该SoC通过USB连接器直接与PC等设备直接相连，完成基带功能并将信号上变频为射频信号传送到T224射频前端模块，并同时提供了T/R射频开关、PA、LNA的控制接口。RDAT224射频前端模块将射频信号放大，然后通过射频开关将信号传送到天线。RDAT224的PA提供20dBm的输出，可以使蓝牙适配器的有效范围达到100米。当蓝牙适配器接收信号时，射频信号经射频开关传送到LNA。RDAT224的LNA噪声系数小于3dB，可以很大的提高接收链路的灵敏度。射频信号经LNA放大后由SoC实现下变频，并由USB连接器传送给PC等设备。

设计实现技巧与经验

RDAT224射频前端模块将T/R射频开关、PA和LNA集成在一起，极大地降低了蓝牙模块的复杂度。如果设计人员不使用上述高度集成模块，那么他们必须非常严密地设计蓝牙PCB。元件置放、跟踪扫描、解耦、接地、屏蔽和板材等都是影响性能的重要因素，尤其是产品的射频性能。如果使用RDAT224，那么设计人员将能规避这些问题，从而在最终设计中无需特别关注上述因素。另外，RDAT224也可有助于减小PCB的尺寸，进一步减少成本。图4给出了蓝牙适配器的PCB照片。可以看到面积很小，除了RDAT224芯片和蓝牙SoC芯片只有很少的外围元件。

图4：蓝牙适配器的PCB实物图

作者：

谢利刚

袁志鹏

工程师

锐迪科微电子有限公司