???? 關(guān)鍵詞:UHF,F(xiàn)M/FSK,無(wú)線電發(fā)射器,無(wú)線電接收器
1引言
所設(shè)計(jì)的UHFFM/FSK無(wú)線電收發(fā)電路由無(wú)線電發(fā)射和接收兩部分組成,可工作于UHF頻段(860 MHz~965MHz),發(fā)射和接收音頻FM和數(shù)字FSK信號(hào),數(shù)據(jù)傳輸速率可達(dá)500kbps,適合模擬和數(shù)字窄帶、擴(kuò)頻無(wú)線電鏈路、無(wú)繩電話、手持?jǐn)?shù)據(jù)終端、無(wú)線局域網(wǎng)等應(yīng)用。
2電路組成及工作原理
無(wú)線電發(fā)射和接收電路分別采用CML(Consumer Microcircuits Limited)公司的UHFFM/FSK無(wú)線電發(fā)射芯片CM017和接收芯片CM018組成,CM017和CM018 IC采用28引腳SSOP封裝,工作于UHF頻段,工作電壓2.7~3.3V,具有節(jié)省功率的休眠模式(10μA)。發(fā)射時(shí),需要發(fā)射的音頻/數(shù)字信號(hào)從CN017調(diào)制輸入端(MODIN)輸入,經(jīng)過(guò)CM017芯片內(nèi)部電路處理,變成音頻FM/數(shù)字FSK信號(hào)發(fā)射出去,發(fā)射功率可達(dá)100mW(+20dB)。所發(fā)射的信號(hào)能被CM018組成的無(wú)線電接收電路接收,經(jīng)過(guò)CM 018芯片內(nèi)部電路處理,還原成音頻/數(shù)字信號(hào),實(shí)現(xiàn)無(wú)線電音頻/數(shù)字信號(hào)傳輸。
2.1發(fā)射電路
無(wú)線電發(fā)射電路由CM017 IC和外接的一些電阻、電容和電感線圈組成,電路如圖1所示。CM017芯片內(nèi)包括FM/FSK調(diào)制器、2級(jí)功率放大器、增益控制等電路,只要外加少數(shù)的元件即可構(gòu)成一個(gè)完整的FM/FSK無(wú)線電發(fā)射器。CM017芯片各引腳、符號(hào)和功能如表1所示。
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2.2接收電路
無(wú)線電接收電路由CM018 IC和外接的一些電阻、電容及電感線圈組成,電路如圖2所示。CM018芯片內(nèi)包括低噪聲放大器(LNA)、混頻器(MIXER1、2)、壓控振蕩器(VCO)、限幅放大器(LIMI TE R)和FM/FSK解調(diào)器等電路,只需外接少數(shù)元件即可構(gòu)成一個(gè)完整的FM/FSK無(wú)線電接收器。CM018芯片各引腳、符號(hào)和功能如表2所示。
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3調(diào)節(jié)和控制
3.1頻率控制
發(fā)射電路中的電位器RV2和接收電路中的電位器RV1可控制RF工作頻率。電位器控制電壓變化范圍0~3V,允許RF工作頻率設(shè)置在860~935MHz之間。
3.2增益控制
發(fā)射電路中的電位器RV1控制CMX017功率放大器驅(qū)動(dòng)器的增益。當(dāng)CMX017的GAIN端是被連接到3V時(shí),輸出功率最大;當(dāng)GAIN端連接到0V時(shí),增益被減少20dBm。
在接收電路中,CMX018的低噪聲放大器(LNA)的增益利用開關(guān)SW2控制,當(dāng)開關(guān)斷開時(shí),LNA處于高增益模式,當(dāng)開關(guān)導(dǎo)通時(shí),LNA處于低
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增益模式(從16dBm降低到-6dBm)。
3.3使能模式
在發(fā)射電路中,當(dāng)開關(guān)SW1和SW2處于斷開狀態(tài)時(shí),CMX017處于“睡眠模式”,芯片電流消耗僅10μA;當(dāng)開關(guān)SW1斷開,開關(guān)SW2導(dǎo)通時(shí),CMX017芯片處于“發(fā)射等待模式”,功率放大器和功率驅(qū)動(dòng)器處于“低功耗模式”,調(diào)制器和振蕩器處于工作狀態(tài),電流消耗24mA;當(dāng)SW1和SW2都導(dǎo)通時(shí),CM X017芯片處于“發(fā)射模式”,電路處于發(fā)射狀態(tài),電流消耗130mA。在接收電路中,當(dāng)開關(guān)SW1處于斷開狀態(tài)時(shí),CMX018處于“睡眠模式”,芯片電流消耗僅10μA,當(dāng)開關(guān)SW1導(dǎo)通時(shí),芯片處于“接收模式”,電路處于接收狀態(tài),電流消耗50mA。
4印制電路板設(shè)計(jì)
發(fā)射和接收電路的印制電路板設(shè)計(jì)(PCB)采用4層PCB,頂層包含調(diào)整電路連接、RF信號(hào)引入和芯片接地;第2層是單純的電源接地板;第3層包含模擬功率電源以及饋送到所有板上的附加電路的電源連接;最下層包含為屏蔽目的而設(shè)計(jì)的接地。設(shè)計(jì)中使用了微帶技術(shù),在PCB上為發(fā)射電路的PAOUT端和PAIN/MODOUT端以及接收電路的RFIN端提供了50Ω線路阻抗。
5結(jié)束語(yǔ)
實(shí)驗(yàn)表明,使用CMX017和CMX018芯片構(gòu)成的UHFFM/FSK無(wú)線電收發(fā)電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,調(diào)試容易,性能穩(wěn)定可靠,可廣泛應(yīng)用于音頻FM或數(shù)字FSK信號(hào)無(wú)線發(fā)射和接收。在數(shù)字信號(hào)發(fā)射和接收中,使用單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)的打包、糾錯(cuò)、檢錯(cuò)、跳頻,以及進(jìn)行頻率、增益調(diào)節(jié)和模式控制,可使電路適應(yīng)更多的應(yīng)用領(lǐng)域。
2 Consumer Microcircuits Limited.EV0181 EvaluationKit User Manual.Consumer Micro cir cuits Limited,2001
評(píng)論
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