射频前端芯片在Zigbee无线系统的应用

作为个人网络的短程无线通信协议——ZigBee，最大的特点就是低功耗、可组网，特别是带有路由的可组网功能，理论上可以使ZigBee覆盖的通讯面积无限扩展。

ZigBee是IEEE802.15.4协议的代名词，这个协议规定的技术是一种近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本的双向无线通信技术，主要适合于自动控制和远程控制领域，可以嵌入各种设备中，同时支持地理定位功能。

ZigBee通信“网络”示意图

有多种低功耗射频前端集成芯片可以满足Zigbee模块的要求，例如低功耗蓝牙、Thread、Z-Wave和低功耗Wi-Fi。其中的关键要求包括：在工业、科研和医疗应用适应度;低功耗;干扰避免和缓解机制;足够的带宽;互操作性;多供应商支持和广泛采用。

据此，文本提到地芯科技的面向Zigbee的全集成射频功能的射频前端芯片GC1106，它是2.4GHz频段的ZigBee高效单芯片射频前端集成芯片，由于该芯片有非常优越的性能，高灵敏度、高效率、低噪声、尺寸小以及低成本，使得GC1106对于Zigbee模块的应用而言是一种理想的集成式解决方案。

地芯科技GC1106方框图

地芯科技GC1106应用于Zigbee无线系统方案优势

首先，GC1106射频前端单芯片具有低噪声特性，其接收端噪声系数仅为2.5dB，有效避免了信号干扰。同时，其采用CMOS工艺实现了单芯片器件的高集成度。集成带谐波抑制的2.4GHz功率放大器(PA)、集成低噪声放大器(LNA)、集成发射/接收开关控制电路，这样可以大大提高收发效率，灵活性更高。

GC1106射频前端单芯片的功能控制逻辑电路非常简单，而且使用了少量的外围器件，可以非常方便系统的整体集成设计，降低设计难度，减少了设计时间，提高了系统使用时的稳定性。

GC1106射频前端单芯片可以提供15dB信号接收增益，这样就可以把天线接收到的微弱射频信号放大，避免信号失真的同时减少噪声的引入，在应用系统中上实现信号更好、数据传输率更高的效果，可显著扩大无线系统的覆盖范围。芯片采用QFN16封装，密封性能好，3╳3╳0.75mm尺寸非常节省空间。

此外，GC1106是一款工业级芯片，可在-40℃~85℃的环境下工作，使面向工业应用的Zigbee模块更加适应极端的环境，保证应用可靠性。

值得一提的是，地芯科技GC1106射频前端集成单芯片解决方案可以将射频部分和单片机部分集成在一起，节省外部电路的使用，不需要额外的MCU，综合优势是节约降低成本、简化设计电路、降低故障点。

审核编辑：汤梓红