無線產(chǎn)品設計和制造簡析

對于芯片組解決方案，含有完整蜂窩系統(tǒng)的模塊將是一種很受歡迎的替代方案。不幸的是，模塊通常體積較大、功能不完善或者很難用于大批量的自動化生產(chǎn)。不過新的封裝技術和對便攜式設備設計人員需求的關注，已經(jīng)促使具備完整蜂窩通訊功能(語音和數(shù)據(jù))子系統(tǒng)的模塊出現(xiàn)在市面上。此類模塊體積小，可看作一個元件，適合自動表面貼裝設備，采用這種模塊可以大大地減少無線產(chǎn)品開發(fā)的成本、風險和時間。

選擇蜂窩模塊解決方案從根本上省去了蜂窩子系統(tǒng)的所有設計工作以及許多規(guī)定測試和標準測試過程，它使產(chǎn)品設計人員可以將主要精力放在為產(chǎn)品增值和實現(xiàn)產(chǎn)品個性化的特性和功能上，而不用操心那些復雜的無線和基帶硬件設計以及軟件開發(fā)。

也許采用模塊方案的最大好處就是能更快地獲利。要在一個產(chǎn)品中增加蜂窩通訊功能或開發(fā)一種手機通常要花費18個月的時間，在這段時間內(nèi)，公司必須承擔所有的開發(fā)費用。此外該產(chǎn)品在這段時間內(nèi)可能要經(jīng)歷價格下調(diào)，從而減少了增加新功能的經(jīng)濟效益，或者說新產(chǎn)品投資回報降低了。采用模塊方案可以使產(chǎn)品提前面市，相對于采用芯片組的解決方案要少用一年的時間。結果由于產(chǎn)品更早上市，不僅獲利機會增多，而且利潤空間也變大(圖2)。

采用模塊解決方案的另一個好處是能迅速地將???持無線的產(chǎn)品推向多個地區(qū)市場，那些???持不同無線通訊標準的模塊如果外形尺寸一致則尤其如此。采用此類模塊，手機、PDA或遙測裝置不需要重新設計主控板就可以與GSM/GPRS或CDMA技術相適應，并且只需增加少許設計費用就可以了。

使增加無線功能更為簡單

與從芯片組開始開發(fā)無線子系統(tǒng)的復雜過程相比，將蜂窩模塊集成到現(xiàn)有產(chǎn)品或新設計中是一件很簡單的事情。而獲得成功的關鍵是供應商的選擇。供應商不僅要提供一系列合適的模塊(最好能???持所有主要的蜂窩標準)，而且還要為集成過程提供協(xié)助。雖然模塊從根本上省去了RF電路設計的工作，但在任何設備上增加無線功能都需要天線和屏蔽技術方面的經(jīng)驗，特別是當產(chǎn)品必須符合嚴格的規(guī)定和標準組織的規(guī)范時。愿意與設計人員一起在這方面努力的供應商能夠真正地解除設計過程中的風險，使無線產(chǎn)品開發(fā)又快又輕松。

理想的模塊其實就是一個電話，只不過沒有麥克風、揚聲器、鍵盤和顯示屏等這些外設，它可以通過簡單、最好是標準化的接口(如頗為流行的為調(diào)制解調(diào)器開發(fā)的“AT”命令組)與主控設備通訊。這些模塊還有一個好處就是適用于表面貼裝技術，這在大批量生產(chǎn)時具有成本效益。

從一個好的“啟動開發(fā)套件”開始工作也很重要，這會使模塊更容易集成到產(chǎn)品中。這種套件應該包括模塊、開發(fā)板、軟件及附件，如線纜、電源等。開發(fā)板用來放置模塊并提供外部電源和數(shù)據(jù)的連接，軟件包括合適的協(xié)議堆棧、固件及AT命令接口。啟動開發(fā)套件實際上就是一個完整的蜂窩系統(tǒng)，可以用它來打電話，并且通過AT命令集接口與主控板通訊。

如果對系統(tǒng)性能和AT命令集接口感到滿意，開發(fā)人員就可以設計定制的人機接口(MMI)PCB，該PCB很大程度上是對模塊的機???封裝，它提供電源連接和板對板連接器，以便與產(chǎn)品主板相連。

無線產(chǎn)品設計人員面臨的最大障礙之一是獲得各項規(guī)定代理機構和標準組織(如FCC、ETSI、GSM、CDMA等)的認證。除了各種規(guī)定的測試之外，在運營商允許一種產(chǎn)品進入他們的網(wǎng)絡之前，還需要在實驗室和現(xiàn)場對此產(chǎn)品進行測試。因為模塊可以預先認證，所以新產(chǎn)品只需要進行部分測試就可以了。部分測試一般是為了確保產(chǎn)品的輻射符合要求并且驗證一下針對運營商的空中接口。

本文小結

設計人員不必擔心在產(chǎn)品中加入無線連接功能會很復雜并且需要投入過多資源。通過仔細地選擇可用的模塊解決方案而不是由芯片組開始從頭設計，開發(fā)人員能夠避免通常的風險和費用，設計出穩(wěn)定和具備可生產(chǎn)性的產(chǎn)品，并使之快速進入市場。