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ADI 公司的ADF7023-J是一款超低功耗、高性能、高集成度2FSK/GFSK/MSK/GMSK收發器，工作頻率為902 MHz ~958MHz，包括ARIB標準T96頻帶（950MHz）。支持的數據速率為1 kbps ~300kbps。
發送RF合成器包括VCO和低噪音分數N鎖相環（PLL），輸出通路頻率分辨率為400Hz。VCO在2倍于基頻的頻率下運行，從而減少了雜散發射。可以自動、獨立地配置接收與發送合成器帶寬，從而實現了最佳相位噪聲、調制質量和穩定時間。發送器輸出功率為-20dBm~+13.5dBm，可編程，具有自動PA修整功能，符合瞬態雜散規范的要求。該產品具有單端和差分PA，實現了Tx天線分集。
接收器具有較好的線性，在最大和最小增益下的IP3指標分別為-12.2dBm和-11.5dBm，IP2為18.5dBm和27dBm。接收器在±2 MHz和±10 MHz偏移下分別實現了66dB和74dB的干擾阻塞指標。因此，產品能夠在特別嘈雜的環境下阻塞干擾信號。接收器采用新型高速AFC環路，讓PLL能夠找出并糾正回收數據包內的任何RF頻率誤差。可以通過下載圖像載波抑制校準固件模塊獲取圖像載波抑制校準方案，進而對RAM進行編程。一旦啟動，算法無需使用外部RF源，也無需任何用戶干預。
校準結果可以保存在非易失性存儲器內，供后來收發器加電之用。ADF7023-J的電源電壓范圍為1.8 V ~3.6V，在Tx和Rx模式下都具有超低功耗，為電池供電系統實現了長使用壽命，同時保持了出色的RF性能。器件可以進入低功耗休眠模式，在這種模式下，其配置設置保存在電池后備隨機存取存儲器（BBRAM）內。
圖1 ADF7023-J功能方框圖
圖2 2FSK/GFSK/MSK/GMSK解調器和AFC架構圖
ADF7023-J采用超低功耗、片上通信處理器。該通信處理器屬于8位RISC處理器，具有無線電控制、數據包管理和智能喚醒模式（SWM）功能。通信處理器通過整合典型通信協議堆棧的低層而減輕了伴侶處理器的處理負擔。通信處理器還允許下載和執行一組固件模塊，包括圖像載波抑制（IR）校準、高級加密標準（AES）加密和Reed- Solomon編碼。通信處理器為主處理器提供了基于簡單命令的無線電控制接口。單字節命令在狀態之間轉換無線電，或者執行無線電功能。
通信處理器支持通用數據包格式。數據包格式非常靈活，并且完全可編程，從而確保了它與專用數據包的兼容性。在發送模式下，可以配置通信處理器以便為存儲在數據包RAM內的有效負載數據添加前同步碼、同步字和CRC。在接收模式下，通信處理器可以在接收前同步碼、同步字、地址與CRC時檢測和中斷主處理器，并將接收的有效負載存儲到數據包RAM內。ADF7023-J采用由MAC級中斷和PHY級中斷（可以單獨設置）組成的高效中斷系統。可以利用Manchester或8b/10b編碼對有效負載數據和16位CRC進行編碼/解碼。換句話說，可以使用數據白化和反白化。
圖3 ADF7023-J典型應用電路圖
利用內部喚醒定時器，SWM能夠自發地將ADF7023-J從休眠狀態喚醒，而無需主處理器進行干預。喚醒之后，ADF7023-J受控于通信處理器。這種功能可以在主處理器處于休眠狀態時實現載波感應、數據包偵探和數據包接收，從而降低了系統總電流消耗。滿足中斷條件時，智能喚醒模式可以將主處理器喚醒。可以對這些中斷條件進行配置，包括接收有效前同步碼、同步字、CRC或地址匹配。還可以利用主處理器觸發將器件從休眠模式喚醒。對于那些需要高精度喚醒時序的系統而言，32kHz振蕩器可用于驅動喚醒定時器。換句話說，可以使用內部RC振蕩器降低休眠模式下的電流消耗。
ADF7023-J采用具有硬件加速功能的AES引擎，提供了128位分塊加密/解密，密鑰長度為128位、192位和256位。
支持電子源碼書（ECB）和密碼鏈塊模式1（CBC模式1）。AES引擎可用于給包數據加密/解密，也可被主處理器用作獨立加密/解密引擎。在ADF7023-J上，可以通過下載AES固件模塊來啟動AES引擎，進而對RAM進行編程。片上8位ADC提供了外部模擬輸入讀回、RSSI信號或集成式溫度傳感器。只要電池電壓降至用戶定義的閾值以下，集成式電池電壓監控器就會向主處理器發出中斷標志。
圖4 ADF7023-J分離的單端PA和LNA匹配電路圖
圖5 ADF7023-J組合的單端PA和LNA匹配電路圖
ADF7023-J的主要特性
? 超低功耗、高性能收發器
? 頻帶：902 MHz ~958MHz
? 支持的數據速率：1 kbps ~300kbps
? 電源電壓范圍：1.8 V ~3.6V
? 單端和差分功率放大器（PA）
? IF帶寬可編程的低IF接收器
? 100kHz、150kHz、200kHz和300kHz
? 接收器靈敏度（BER）
- 1.0kbps，2FSK和GFSK下， 靈 敏度為116dBm
-在38.4kbps，2FSK和GFSK下， 靈敏度為107.5dBm
-在50kbps，2FSK和GFSK下，靈敏度為106.5dBm
-在100kbps，2FSK和GFSK下，靈 敏度為105dBm
-在150kbps，GFSK和GMSK下，靈敏度為104dBm
-在200kbps，GFSK和GMSK下， 靈敏度為103dBm
-在300kbps，GFSK和GMSK下， 靈敏度為100.5dBm
? 超低功耗
-在PHY_RX模式（最大前端增益）下，功耗為12.8mA
-在PHY_RX模式（AGC斷開，ADC 斷開）下，功耗為11.9mA
-在PHY_TX模式（10dBm輸出，單端PA）下，功耗為24.1mA
-在PHY_SLEEP模式（32kHz RC振蕩器運行）下，功耗為0.75μA
-在PHY_SLEEP模式（32kHz XTAL振蕩器運行）下，功耗為1.28μA
-在PHY_SLEEP模式（深度休眠模式1）下，功耗為0.33μA
? RF輸出功率：0dBm ~ +13.5dBm（單端PA）
? RF輸出功率：0dBm ~ +10dBm（差分PA）
? 獲得專利的高速自動頻率控制（AFC）
? 數字接收信號強度指示（RSSI）
? 集成式PLL環路濾波器和Tx/Rx開關
? 高速自動電壓控制振蕩器（VCO）校準
? 自動合成器帶寬優化
? 片上、低功耗、定制8位處理器
? 無線電控制
? 數據包管理
? 智能喚醒模式
? SPORT模式支持
? 到Tx和Rx數據的高速同步串行接口，可以直接連接處理器與DSP
? 數據包管理支持
? 靈活支持各種數據包格式
? 插入/檢測前同步碼/同步字/CRC/地址
? Manchester和8b/10b數據編碼與解碼
? 數據白化
? 智能喚醒模式
? 具有自發接收器喚醒、載波感應和數據包接收功能的節流型低功耗模式
? 可下載固件模塊
? 圖像載波抑制校準、全自動（專利申請中）
? 128位AES加密/解密，硬件加速，密鑰長度為128位、192位和256位
? 利用面向Tx/Rx數據的硬件加速240字節數據包緩沖器進行Reed-Solomon誤差校正
? 具有塊讀/寫訪問功能的高效SPI控制接口
? 集成式電池報警和溫度傳感器
? 集成式RC和32.768kHz晶體振蕩器
? 片上8位ADC
? 5 mm × 5 mm、32引線、LFCSP封裝
ADF7023-J的應用
? 智能電表
? IEEE 802.15.4g
? 家庭自動化
? 過程和建筑物控制
? 無線保健設備
責任編輯：gt
工商網監
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