本文介绍了锐迪科微电子公司蓝牙射频前端模块RDAT224 和RDA212 的设计方法和应用系统的原理。RDAT224 芯片和RDAT212 芯片都集成了功率放大器PA、低噪声放大器LNA和T/R 射频开关Switch。RDAT212 芯片特别增加PA bypass 及LNA bypass 的省电功能。芯片的输入和输出已经在模块内部匹配到50 欧姆。RDAT224 芯片的封装尺寸为5X5mm2，而RDAT212 芯片的封装尺寸更减小到3×3mm2。

一. 概述

Bluetooth 蓝牙通信是工作在2.4~2.48Gz 频段的TDD（时分复用）系统，旨在取代电缆来连接便携式和/或固定设备，并保证高度安全性。Bluetooth 技术的主要特点在于功能强大、耗电量低、成本低廉，可以同时处理数据和语音传输。依据发射输出功率的不同，蓝牙传输有3 种距离等级：Class1 为100 米左右；Class2 约为10 米；Class3 约为2-3 米。
针对长距离蓝牙技术应用，锐迪科微电子公司的RDAT224 和RDA212 射频前端模块（RFfront-end module）。RDAT224 芯片集成了功率放大器PA、低噪声放大器LNA 和T/R 射频开关Switch。芯片的输入和输出已经在模块内部匹配到50 欧姆。封装形式采用适合射频模块设计的LGA，尺寸仅为5X5mm2。非常适合USB Dongle Class1 产品设计。

近期锐迪科微电子还要推出RDAT212 芯片，同样集成了功率放大器PA、低噪声放大器LNA 和天线开关Switch，并特别增加PA bypass 及LNA bypass 的省电功能。芯片的输入和输出已经在模块内部匹配到50 欧姆。产品尺寸进一步减小到3×3mm2。省电和小尺寸的优点使得RDAT212 芯片未来在手机蓝牙以及802.11.b/g 扩展应用中大有可为。

同时，这两款产品都具有优异的线性度，支持Bluetooth 2.0 的高速率应用。

二. Bluetooth 射频前端模块

RDAT224 射频前端模块内集成的功率放大器和低噪声放大器均采用先进的砷化镓异质结双极晶体管GaAs HBT 工艺制造，T/R 射频开关采用增强型高电子迁移率场效应晶体管E-PHEMT 工艺制造。尽管没有采用差分PA 的形式，但是RDAT224 依然为客户提供了差分2输入管脚。从而使客户不需要再关心差分转单端的设计。

图1. RDAT224 模块结构

功率放大器在2.4GHz~2.5GHz 频段内有20dB 增益，这样，RDAT224 模块在0dBm 输入条件下即可提供20dBm 输出功率，满足Class1 功率输出要求。功率放大器在21dBm 输出时的功率附加效率高达40%，这么高的效率有助于延长供电时间。

低噪声放大器在2.4GHz~2.5GHz 频段内有15dB 增益，静态工作电流仅9mA，噪声系数小于3dB，输入三阶交调点IIP3 为-5dBm。

模块的输入和输出已经在内部匹配到50 欧姆，客户应用时不需要在PCB 板上设计匹配电路，使得PCB 板设计更加容易。功率放大器的输出谐波已经抑制到-50dBc 以下，应用时外部通常已不需要滤波器。这样模块外部仅需少量滤波电容，极大的缩小了PCB 板尺寸，并降低了系统成本。