地芯科技2.4G频段射频前端芯片GC1101在智能家居蓝牙网关的应用

 

国芯思辰客户开发一款智能家居蓝牙网关产品，产品开发系统框图如图1所示。网络接入WiFi部分和蓝牙单元芯片都已选定产品设计。考虑到智能家居网关产品需要蓝牙部分信号覆盖更广，客户选用了地芯科技的射频前端芯片GC1101进行设计，蓝牙射频输出电路如图2所示，蓝牙芯片射频输出及外围电路如图3所示。

 

图1 系统设计框图

 

图2 蓝牙射频输出电路

 

图3 蓝牙芯片射频输出及外围电路

 

图4 GC1101实物图

 

客户有使用R&S的CMW500综测仪基于信令模式对蓝牙性能指标进行测试，实测输出最大发送功率可达19dbm左右，可满足应用需求。

 

GC1101是地芯科技针对2.4GHz频段的高集成射频前端芯片，内部集成射频功率放大器（PA），低噪声放大器（LNA）以及芯片收发开关控制电路，一个芯片可以完成蓝牙信号收发的增强和切换，提高产品集成度，降低BOM成本；接收端可以提供2.9dB噪声系数，提高蓝牙通信接收灵敏度，发射端可输出22.5dBm以上信号，具有较好的谐波抑制特性，提高蓝牙通信覆盖范围，是工作在2.4G频段zigbee、蓝牙等应用的理想选择。

 

GC1101体积只有3x3x0.75mm，减小PCB面积。另外，GC1101芯片可以与SKYWORKS的RFX2401C完全Pin to Pin兼容，设计中可灵活选择。

 

设计注意事项：

1、电压滤波电容尽量靠近供电管脚放置，尽量减少GC1101供电电源纹波；

2、GC1101的电源已经内部链接到16管脚供电，外部可不连接。

3、TXEN和RXEN串联1K电阻，减小驱动电流，降低对射频性能干扰；

4、射频输入和天线输出走线需要保障50Ω走线；

5、天线预留PI型匹配电路，并根据实际使用天线可使用网分仪进行阻抗匹配调试。