图像
Kazuhisa Okada
Principal Engineer

随着RX32位MCU系列诞生10周年,RX系列继续通过发布RX23W蓝牙模块进一步扩展其产品系列。该模块带有内置天线,并通过每个国家的无线电波认证。

具有无线通信功能的MCU对于实现小型IoT设备必不可少。在2019年,我们发布了RX23W,这是一款具有内置蓝牙的高性能RX微控制器,已被许多客户采用。另一方面,对于没有无线开发经验的客户需要自行设计和调试天线并获得无线电波法认证,这是一个很大的挑战。

此外,基于设备(主要是可穿戴设备)小型化的要求,我们决定在产品阵容中增加一个超 小型模块,对于缺乏无线开发经验的客户,基于该模块也可以轻松实现蓝牙5的开发。

目前小的蓝牙通讯模块在市场上很常见,但是微控制器支持丰富的外设功能的产品很少。该RX23W模块是业界最小的模块,它基于RX微控制器的外设功能,可以直接使用USB和触摸键等功能,设计小型板载PCB天线,无需外置蓝牙晶体振荡器和电容匹配电路。

图像
Figure-1-RX23W-Module-Images-575w

图1: RX23W模块图片

自加入公司以来约20年,我一直在开发与无线相关的技术,例如手机和Sub-GHz 频段。
在此期间,该蓝牙模块是所有产品中最具挑战性的开发。这次,我要谈论的是我作为该产品的开发负责人从产品规划到批量生产的参与过程。

首先,在开发过程中,为了达到业界最小的尺寸,我们选择了所需的最小零件和最小尺寸。对于最重要的天线,我们采用了小巧的板上PCB天线,优先考虑客户的易用性。此外,在设计电路板时,我们在考虑每个信号的规格(最短接线,电容器布局)以决定安装的零件和电路板的布局时,要非常小心,避免RF特性和天线收到干扰。此外,通过对信号线以及过孔到地的信号线的细节进行重复的检查和仿真,我们设法减小了电路板面积。


接下来,让我谈谈现场测试。尽管在实验室中进行的评估已验证了所需的天线特性,但为确保有效性,我们还在现场进行了测试。另外,本产品用于通信的频率为2.4 GHz频带,但是由于无线LAN和其他蓝牙通信也使用该频带,因此根据周围环境可能会发生干扰。评估时,首先,将智能手机或PC设置为“飞行模式”。接下来,用三脚架将发射器和接收器都放在离地面约两米的地方。此时,如果将金属放置在天线附近,则会影响天线的特性,为防止干扰,我们使用木材固定了该板。同时,我们需要使用长电缆在远离接收器的位置进行测量,以便我们(我们的身体)不会影响天线特性。当所需的通信特性得以验证时,我感到既高兴又欣慰。

图像
Figure-2-Field-Test-Evaluation-Environment-575w

图2:现场测试评估环境

图像
Figure-3-Field-Test-Communication-Characteristics-575w

图3:现场测试通信特性

我们介绍了我们开发RX23W模块的细节。RX23W模块是一款值得自豪的产品,它是拥有丰富外设功能的业界最小的蓝牙5模块。我期待从商店里购买使用RX23W模块的产品以及使用它。

分享此文章

Log in or register to post comments

分享此文章