白玉鑫 七七一研究所
摘 要：20世纪90年代出现的蓝牙技术及其产品，以其独特的性能引起广泛重视，很快就将深入到无线连接的各个领域。本文简要介绍蓝牙技术、蓝牙元件、模块的发展和应用。
1概述
随着通信事业的迅速发展，无线通信越来越普及，几乎深入到人们日常生活的各个角落，有代替有线通信的趋势。在这个基础上，上个世纪90年代,瑞典EriCSSon公司开发了一种新技术，并以北欧国王HaroldBluetooth为之命名，称为“蓝牙技术”。
Bluetooth可代替线缆的短距离，实现在移动电话、便携式电脑和其他电子装置间的无缝线连接。它具有成本低、功耗低、体积小的特点。蓝牙技术的目标是用无线技术连接所有的移动电子设备。
蓝牙技术是一种短距离无线接口，可将多个移动设备互相连接在一起，即将智能移动电话与笔记本电脑、掌上电脑以及数字化的通信设备不再用电缆而用一种小型低成本的无线通信技术连接起来，进而形成一种个人身边网络，使得其范围内的各种信息化的移动和便携设备都能实现资源共享。因此蓝牙技术是无线个人局域网（PAN）的标准。虽然在用途上它与红外技术类似，但这种新型射频（RF）技术可用于更长的距离，可使通信范围达到近100米。
蓝牙技术一出现，立刻就成为全球范围无线通信和信息家电业最为热门的话题。因为蓝牙技术实际上是一种短距离无线连接技术，其目的是提供一个低成本、方便高效，支持较高质量话音数据传输的无线通信网络。
蓝牙技术不需（频率占用）许可证的波段，短距离通过无线连接传输无损声音和数据。本世纪，世界各地的信息设备将是无线的、自动化的、彼此相连的，而蓝牙是实现这一目标的主要技术。它在许多产品的开发上的巨大潜力已被发掘出来，包括玩具、游戏、打印机、手机、汽车、手表、仪器和几乎任何想得到的设备。
2蓝牙元器件的发展
初期的蓝牙器件，一般以适配器和PC卡的形式出现，用于设备的接口处。经过长期的等待，启用蓝牙连接的便携式设备在2000年已经进入市场。IBM、NationalSemiconductor、Nokia、Sockercommunications、TDKsystems和Toshiba等公司已可提供蓝牙卡和USB适配卡。适配器模块一般含有蓝牙收发器，无线及协议栈存贮器。
小型蓝牙收发器嵌入在移动设备内，或安装在适配器上。无线收发单元由发送与接收共用的电路元件组成。由于CMOS技术的成本低、功耗小，所以蓝牙模块大都采用CMOS技术制造。
2.1蓝牙适配器
蓝牙器件的第一个浪潮出现在附件领域，如适配卡连接器或外存卡。NationalSemiconductor最近推出一款具有蓝牙功能的USB适配卡；IBM与Toshiba推出的蓝牙PC卡中也含有Digianswer的协议栈和研发套件；Motorola也提供具有Digianswer技术的PC卡和USP适配套。
图1Agere公司的W7020射频子系统
图2Conexant公司的CX72303蓝牙收发器
图3 TC2000是用于蓝牙应用的单片解决方案
2.2模块、系统
蓝牙连接可以采用多芯片模块（MCM）技术来实现。有的公司，如AgereSystems，首款蓝牙产品就开始步入模块化轨道。AgereW2020射频子系统已经蓝牙认证，集成了天线滤波器和RX与TX转换器的Bi-CMOS基收发器，如图1所示。
在用蓝牙技术设计模块或系统时，功耗是考虑的关键因素之一。因此Conexant公司开发了一种低功耗的蓝牙射频解决方案，其中包括用SiGe工艺技术制作的1.8V供电的单片射频收发器CX72303，如图2所示。
最近美国Zeevo公司又开发了名为TC2000的芯片。该芯片包含了链路控制器、基带处理器、电源管理电路、微控制器和快速闪存。当然它也需要一些外部元件，如晶体谐振器，天线、基准电阻器及4个去耦电容器。把这些不同的功能组合在一起是采用0.18微米的工艺。其嵌入式12MHzARM7TDMICPU可满足蓝牙功能所需的要求，如图3所示。
众多预测表明，未来5年将不再需要适配器，蓝牙功能会嵌入在主机器件中。很可能是分离的射频单元，但可共用主机现有无线电路的元件。CombridgeSiliconRadio公司推出的BluecoreoⅠ包括集成化的CMOS基射频、基带、有全部集成蓝牙协议栈的MCU以及CMOS收发器。STMicroelectrics正在开发集成在单片中的蓝牙系统。ST的芯片按EricssonIP核构建，集成了RF前端、基带、ROM、RAM、MCO以及外设等。可在同一芯片上同时设计高速、高集成度的数字电路和高性能的射频前端。种种迹象表明蓝牙模块已经进入系统集成领域。
3蓝牙技术的应用
我们主要看到蓝牙技术在笔记本电脑，手提电脑和蜂窝式电话方面的应用。由于用蓝牙技术可以组成个人局域网，它还能应用到其他许多方面。例如瑞典律勒欧科技大学EIS实验室就开发出无线个人局域网，对曲棍球运动员进行实时检测，培养曲棍球运动员。
蓝牙技术还可以用在遥控汽车上。SigmaComtech介绍了一种用具有蓝牙功能的操作杆来无线控制汽车，输入指令从操纵杆传送到计算机，由其产生控制信号发送给汽车。这一平台还可以在工业应用中使用。
蓝牙的市场是广阔的，前景是光明的。有人预测，到2005年将有14亿个蓝牙产品，价格也会大幅度下降。那时的最大市场是数字移动电话、计算机和外围设备、PC卡、适配器和耳机。大量普及阶段将在2006年，到2010年后蓝牙产品就会无处不在。
表1使用蓝牙技术的机器单位：万台
由于市场需求，越来越多的蓝牙硅片即将投入生产。旅馆、邮局、高尔夫球场、飞机场、零售商场、会议中心和商业领域都在采用蓝牙技术。BluetoothSiG现已拥有2400家会员公司，预计2005年蓝牙芯片将达14亿片，应用机器近7亿台。
摘自 电子元器件应用