RF开发板和评估板套件无线系统设计中的应用

由于支持无线通信系统的芯片复杂性增加，开发板和评估模块提供了快速检查芯片性能和功能的方法。这些电路板在首次评估芯片时解决了许多挑战，因为开发板或评估套件已经将芯片正确连接，用于电源，接地，偏置以及输入和输出信号传输。此外，评估板的物理设计还可以深入了解屏蔽和接地平面布局，以确保芯片提供最佳性能。这通常可以在评估阶段节省多天，从而为设计人员提供更多的测试时间。

这些电路板中的许多都包括面包板区域，允许设计人员通过添加特殊接口，传感器或其他电路来定制电路板，从而实现系统的关键部分，并允许设计人员证明其功能他们的设计。反过来，这将最大限度地降低在最终系统设计阶段可能重新旋转的风险。

用于单芯片无线LAN收发器的各种开发/评估板，FSK/ASK ISM频段高度集成的混频器接收器，L波段调谐器收发器，下变频混频器，甚至密钥卡发送器等特殊功能，对数放大器等，为设计人员提供了可以缩短开发周期的工具。本文将介绍几个高端评估套件/开发板，以检查所提供的功能以及设计人员如何利用这些功能。

评估套件是一种流行的开发选项，因为它们通常提供有关如何使用无线产品的全功能示例。 Silicon Labs为其Si4010提供评估套件，Si4010是一种无晶体片上系统RF发射器，主要针对遥控无钥匙进入，车库和门开启器以及家庭自动化和安全应用。 Si4010工作在27至960 MHz频段，符号速率高达100 kbaud。发射器使用频移键控或开关键控来调制信号，只需一个外部元件。

在评估套件4010-AESK1W-868中，设计人员可以获得检查发射器所需的一切，内置Si4010的遥控器，以及接收器，天线，USB电缆和电池（图1）。一旦设计变得严肃，Silicon Labs还有一个开发套件4010-DKKF-434，其中包括用于编程，调试，传输和接收的模块，以及在Si4010中对嵌入式8051微控制器进行编程所需的所有软件工具。附加模块可用于Si4311和Si4312接收器（FSK和OOK），带有微控制器，按钮和LCD显示器。这些板预装了一个示例程序，可以接收具有AES功能的Si4010 Key Fob演示包。

图1：Silicon Labs的Key Fob评估套件通过提供一个带钥匙扣发射器，接收器模块，天线的工作系统，让设计人员开始运行甚至是电池。

Si4045 EZRadio演示套件是Si4010仅传输芯片的替代产品，也是Silicon Labs的产品。该套件提供双向链接，允许设计人员评估Si4455收发器芯片。该套件有三个版本：一个用于434 MHz频段，868 MHz频段和915 MHz频段。演示板包括四个用于显示信息的LED和四个用于启动操作的按钮。与演示工具包捆绑在一起的软件包含设计人员开发应用程序所需的所有文件和文档。此外，范围测试演示应用程序允许用户测量数据包错误率，以评估RF链路的质量。

作为Synapse无线网状网络的入门套件，EK2100为设计人员提供了即时网状网络的开箱即用体验。该套件包括基于USB的收发器（SNAPStick），原型板，电源，文档和软件开发工具（图2）。 SNAPStick和原型板都包括公司的RF引擎，它执行SNAP网状网络固件，该固件基于对等网络和自由格式的RPC调用。原型板上包括19个通用I/O端子，一个可通过跳线选择的RS-232端口，LED和一个按钮。该板可以使用高级脚本语言进行编程，这使得开发自定义应用程序软件变得非常容易。

图2：Synapse Wireless的EK2100入门套件为设计人员提供了使基本网状网络系统快速启动和运行所需的一切。该套件包括一个USB收发器模块和一个原型板，每个都包含公司的RF引擎。

Electric Imp提供的简单小型模块名为“April”，尺寸仅为32 x 24 x 2.1 mm，内部包装很多，以减少设计人员为完成系统所必须添加的内容。对于初学者，该模块包括行业标准的802.11b/g/n Wi-Fi接口，配有WEP，WPA和WPA2加密，以及天线（图3）。支持Wi-Fi接口的是ARM的Cortex-M3™处理器，可在极低的功耗水平下提供足够的性能。这允许Imp模块既保持与服务的安全连接，又在稳定的环境中执行开发人员的代码。先进的电源管理使设计人员能够构建可以从几个AA单元运行多年的产品。

图3：Electric Imp的这个小模块包含一个能够处理802.11b/g/n的Wi-Fi网络接口和一个维护一个的Cortex-M3处理器安全连接到主机并执行开发人员的应用程序代码。

Imp模块还有6个I/O引脚。虽然只有六个引脚可用，但引脚具有很大的灵活性。它们可用于实现UART，I²C，SPI，模拟输入和输出，PWM和GPIO，这些都可以在软件控制下进行选择。

提供Wi-Fi输出的串行输入，GainSpan的评估模块有两个版本，一个仅支持802.11b，另一个支持802.11b/g/n（GS1011MIP-EVB2-S2W-WEB和GS1500M）。这些小型模块预装了串口到Wi-Fi固件，支持带有Wi-Fi和IP网络配置页面的嵌入式HTTP服务器，以及有限的AP功能，便于配置。这些模块旨在插入瑞萨为各种MCU产品线提供的微控制器开发套件。

虽然它不是Wi-Fi，但RF解决方案的微型RF收发器模块可以针对433，868或915 MHz ISM无线频段进行编程，并提供大约300 m的范围，同时提供/发送数据到100 kbits/s。 SmartAlpha Eval板可用于一对多或多对一系统配置，多种连接选项允许电路板连接到PC或通过USB或RS-232充当机器到机器的链接接口。

针对2.4 GHz ISM频段，Atmel的基于ATR2406的开发板可以以72到1，152 kbits/s的数据速率进行通信。该板主要用于高科技多用户玩具，无线游戏控制器，遥测系统，无线音频/视频，销售点终端和其他应用，通过打包镜像抑制混频器，简化了系统设计滤波器，FM解调器，RSSI，TX前置放大器，用于外部功率放大器的功率斜坡发生器，集成合成器，以及完全集成的VCO和发送滤波器。由于高度集成，评估板设计变得相当简单，只需要几个低成本组件（图4）。

图4：一个完整的2.4 GHz ISM频段收发器，这个用于Atmel ATR2406的评估板只需要几个低成本组件，并且可以以72到1，152 kbits/s的速率传输数据。

设计ISM频段或Wi-Fi RF收发器有很多选择。对于ISM应用，ADI公司推出ADF7023多协议单芯片收发器（ADF7023开发套件）和ADF7901 OOK/FSK发送器芯片，Anaren提供A1101R09A模块（A1101R09A评估套件），Maxim提供MAX7032 ASK/FSK收发器（7032评估套件） ），Semtec有SX1212 FSK/OOK收发器（SX1212评估套件），仅举几例。各种演示和评估板上还有许多其他RF系统功能。请与Digi-Key或供应商联系以确定您的选择。