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摘要：rf2903是RF公司生產的高性能、高集成度超低價專用擴頻接收芯片，它具有工作頻段寬、工作電壓低、配置靈活、適用范圍廣等特點，非常適合應用在DS-SS和FH-SS無線通信產品的設計領域。文中介紹了RF2903的主要特點和引腳功能，并對其在直接序列擴頻中的正交解調以及在跳頻通信系統中的FSK解調應用進行了分析，同時給出了相應的應用電路。

關鍵詞：接收器；擴頻通信；跳頻；QPSK/FSK；RF2903

RF2903是RF公司的一款高性能擴頻接收芯片，它由射頻前端的預放與混頻、中頻可變增益控制和解調功能三部分組成。對于200MHz以下的中頻信號，其增益可以達到90dB，該增益可由一個模擬電壓來實現。RF2903內含一個接收信號強度指示電路，可進行能量電平檢測，由于RF2903內有兩個對稱的混頻器，因而對正交解調十分有利。當然，它也可以用作FM／FSK和AM解調，但在用作AM檢測時，需要一個外部檢測電路。

RF2903擴頻接收芯片可廣泛用于擴頻通信系統、雙模式的模／數接收機、POS終端、手持式通信系統以及2．4GHz的ISM寬帶接收機等系統中。

1RF2903的主要特點和功能

RF2903的主要特點如下:

●可在3～6V的電壓下工作;

●具有FM、PM和正交解調功能;

●帶有線性模擬增益控制以及RSSI強度指示功能;

●中頻范圍為10～200MHz，射頻范圍為150～1000MHz;

●正常工作溫度范圍為：－40～＋85℃;

●轉換增益可達94dB以上;

●封裝形式為SSOP－24。

2引腳功能和內部電路原理

RF2903的內部原理圖及引腳排列如圖1所示，表1所列是RF2903的各引腳功能。由圖1可以看出，RF2903的射頻前端有三個射頻放大器及下變頻器，同時包含有三個具有線性增益控制和接收信號強度指示（RSSI）功能的單元電路，此外，RF2903內部還具有一個正交解調器。

表1RF2903的引腳功能

管腳序號管腳定義功能描述

1ILOI通道解調混頻器LO輸入

2QLOQ通道解調混頻器LO輸入

3VCC5I、Q兩通道解調混頻器的電源

4VCC4IF3放大器的電源

5IF3IF2輸出/IF3輸入

6、7GND接地端

8IF2IF1輸出/IF2輸入

9VCC3IF2放大器的電源

10VCC2IF1放大器的電源

11、12IFIN-、IFIN+IF1放大器的差分輸入

13、14MIXOUT+、MIXOUT-RF混頻器輸出

15、16LO+、LO-RF混頻器的差分輸入

17BRF輸入腳

18ERF三極管的發射極

19GND接地端

20BGOUT帶隙參考電壓輸出

21GC模擬增益控制腳

22RSSI接受信號強度指示

23QOUTQ通道解調混頻器基帶輸出

24IOUTI通道解調混頻器基帶輸出

2．1射頻前端的射頻放大和下變頻

RF2903射頻前端的射頻放大和下變頻采用差分輸入形式，它們均具有低噪放大功能。如果不采用差分輸入形式，可將其中一個輸入端懸空或者將其連到電源Vcc。為了使系統設計具有靈活性，射頻前端可以采用不同的設計方式。為了確保RF2903在它的接收靈敏度范圍內能夠可靠地接收到信號，LNA和混頻器應調至它們的最大增益和最小噪聲系數，這可以利用它的外圍三極管加上電感和電容來實現。為了提高系統的靈敏度，可以外加低噪聲放大器（LNA），這樣，同時也可以提高整個系統的噪聲系數。

2．2帶線性增益控制和RSSI的中頻放大器

RF2903的中頻部分由三組相同的帶線性增益控制和RSSI的中頻放大器組成。當RF2903應用于線性系統（比如直接序列擴頻接收機中）時，增益控制將使信號電平保持在一定的水平。而當它應用在非線性系統（比如FM或跳頻接收機中）時，其增益可以一直保持最大狀態。

2．3增益控制

對RF2903增益的控制可以通過調節一對差分放大器，而讓另一對放大器不工作來實現。因為中頻放大器的兩對差分輸入對是相互導通的，也就是說，當流向一對的電流較大時，流向另一對的電流則較小。

2．4接收信號強度指示

通過RSSI可以知道接收信號的強度，它隨控制增益的變化而變化。這樣，在做系統設計時就可以利用RSSI來設計一個反饋環路，以便保持輸出信號的穩定。

2．5正交解調器

RF2903的正交解調器由兩個混頻器構成，并可由中頻放大器的輸出來差分驅動。必須注意的是，它的輸入信號必須具有90°的相差，這可以通過圖2所示的簡單相移電路來實現。由于LO輸入是直接與輸入三極管的基極相連的，因此需要一個外部上拉電阻。混頻器輸出可由下一級的發射極緩沖，這樣，它可以直接驅動低阻濾波器。芯片自帶的帶隙參考電壓輸出可用來校正電路，在這個過程中，片子對溫度和電源的變化不敏感，所以它在2．7V到5．5V的供電電源條件下都可以正常工作。

圖3

3RF2903在擴頻通信中的應用

目前在擴頻通信中采用的調制解調方式主要是正交調制解調，圖3所示是RF2903在擴頻系統接收機中的正交解調應用電路。值得注意的是混頻器輸出和中頻輸入引腳，因為采用的是單端濾波器，所以沒有必要利用平衡濾波器的輸出和平衡中頻部分的輸入，而只利用一個輸入和一個輸出即可。圖中把14腳作為混頻器的輸出，11腳作為中頻輸入。當然也可以利用13腳和12腳。由于在混頻器的輸出端和中頻輸入端有一個濾波器，所以當要求高度隔離時，推薦用11腳和14腳，而不采用12腳和13腳。經過測試，在900MHz時，RF2903的接收靈敏度可達－100dBm。

眾所周知，跳頻系統中主要采用FSK調制和解調方式，圖4所示是RF2903在跳頻通信系統接收機中的FSK解調應用電路。由圖可見，它的外圍電路與它在正交解調應用中的外圍電路差不多，只是在信號輸入端有一些改變。當RF2903用于FSK解調時，它的增益控制可以調節到最大，因為在這種情況下，中頻放大并不需要其滿足線性條件。最后需要說明的是，如果不利用RF2903的解調功能，而是在LO輸入端加一個直流電壓，那么，RF2903也可以作為一個普通的放大器來使用。

圖4

4結束語

RF2903是主要用于DS－SS和FH－SS的超低價專用接收芯片，它具有工作頻段寬、工作電壓低、配置靈活、適用范圍廣等特點。因此RF2903非常適合應用在無線通信領域。