低功耗藍牙射頻IC虛擬項目Transceiver系統指標

04-25

BLE Transceiver 技術指標

1. BLE Transceiver簡介

2. 功能框圖

3. 直流參數

4. 交流參數

5. 關鍵子模塊指標分配

1. BLE Transceiver簡介

低功耗藍牙（BLE）工作在2.4GHz ISM頻段，主要用於實現移動智能終端與周邊配件之間的持續連接，是功耗極低的短距離無線通信技術，有效傳輸距離被提升到了100米以上。BLE工作頻率範圍為2.400~2.482GHz，將這段頻帶分為40個帶寬為2MHz的信道，包括3個廣播信道，37個數據信道，其中第k個信道的中心頻率計算如下：

f_{k} = 2402 + k * 2MHz, k = 0,..,39

BLE採用BT=0.5的GFSK（高斯頻移鍵控）調製方式，調製係數0.5，傳輸速率1Mbps（對應調製頻偏250KHz，BLE標準要求最小調製頻偏大於185KHz），射頻發射功率最小-20dBm，最大10dBm，常用的是0dBm。發射中心頻率偏移小於±150KHz。

BLE標準要求接收靈敏度小於-70dBm，Transceiver指標要求-90dBm。

2. 功能框圖

BLE Transceiver集成了射頻收發開關、低中頻接收通道、自動增益控制（AGC）、接收AD轉換器、低功耗小數頻率綜合器、發射GFSK調製器和發射功率放大器。

接收通道採用一次變頻低中頻接收機結構，包括低雜訊放大器（LNA）、正交下變頻混頻器（Mixer）、鏡像抑制複數帶通濾波器（BPF filter）、可變增益放大器（VGA）、8MS/s 8bit模數變換器（ADC）。接收通道首先將射頻信號進行低雜訊放大，然後經過正交下變頻轉換為中心頻率為1MHz的低中頻信號，下變頻所需的本振信號由全集成小數頻率綜合器（PLL）產生，中頻信號再通過1MHz帶寬的複數帶通濾波器濾除鏡像信號等干擾信號以後由可變增益放大器採用自動增益控制機制（AGC）進行放大，然後通過8bit模數變換器轉換為兩路正交數字中頻信號，送到基帶晶元進行解調處理。

發射通道採用鎖相環直接頻率調製方式實現GFSK調製，包括BT=0.5的高斯整形濾波器、預加重濾波器、sigma-delta調製，由VCO輸出已調製射頻信號，最後由功率放大器（PA）放大後發射到天線端。

小數頻率綜合器（PLL）使用全集成的sigma-delta調製的小數分頻鎖相環結構，為接收和發射通道提供低相噪的本振信號，同時內部集成DCXO產生參考晶振頻率，為基帶晶元提供系統時鐘，分頻後為ADC提供採樣時鐘。PLL默認參考頻率16MHz，輸出頻率範圍2400M～2484MHz，16bit sigma-delta調製器，頻率解析度244Hz。