介紹了一種采用CMX017/018單片UHFFM/FSK發(fā)射芯片和接收芯片的無線電收發(fā)電路。
???? 關鍵詞:UHF,FM/FSK,無線電發(fā)射器,無線電接收器
1引言
所設計的UHFFM/FSK無線電收發(fā)電路由無線電發(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和數字FSK信號,數據傳輸速率可達500kbps,適合模擬和數字窄帶、擴頻無線電鏈路、無繩電話、手持數據終端、無線局域網等應用。
2電路組成及工作原理
無線電發(fā)射和接收電路分別采用CML(Consumer Microcircuits Limited)公司的UHFFM/FSK無線電發(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,需要發(fā)射的音頻/數字信號從CN017調制輸入端(MODIN)輸入,經過CM017芯片內部電路處理,變成音頻FM/數字FSK信號發(fā)射出去,發(fā)射功率可達100mW(+20dB)。所發(fā)射的信號能被CM018組成的無線電接收電路接收,經過CM 018芯片內部電路處理,還原成音頻/數字信號,實現無線電音頻/數字信號傳輸。
2.1發(fā)射電路
無線電發(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芯片內包括FM/FSK調制器、2級功率放大器、增益控制等電路,只要外加少數的元件即可構成一個完整的FM/FSK無線電發(fā)射器。CM017芯片各引腳、符號和功能如表1所示。
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2.2接收電路
無線電接收電路由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解調器等電路,只需外接少數元件即可構成一個完整的FM/FSK無線電接收器。CM018芯片各引腳、符號和功能如表2所示。
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3調節(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功率放大器驅動器的增益。當CMX017的GAIN端是被連接到3V時,輸出功率最大;當GAIN端連接到0V時,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SW2控制,當開關斷開時,LNA處于高增益模式,當開關導通時,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,當開關SW1和SW2處于斷開狀態(tài)時,CMX017處于“睡眠模式”,芯片電流消耗僅10μA;當開關SW1斷開,開關SW2導通時,CMX017芯片處于“發(fā)射等待模式”,功率放大器和功率驅動器處于“低功耗模式”,調制器和振蕩器處于工作狀態(tài),電流消耗24mA;當SW1和SW2都導通時,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,當開關SW1處于斷開狀態(tài)時,CMX018處于“睡眠模式”,芯片電流消耗僅10μA,當開關SW1導通時,芯片處于“接收模式”,電路處于接收狀態(tài),電流消耗50mA。
4印制電路板設計
發(fā)射和接收電路的印制電路板設計(PCB)采用4層PCB,頂層包含調整電路連接、RF信號引入和芯片接地;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計的接地。設計中使用了微帶技術,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結束語
實驗表明,使用CMX017和CMX018芯片構成的UHFFM/FSK無線電收發(fā)電路結構簡單,調試容易,性能穩(wěn)定可靠,可廣泛應用于音頻FM或數字FSK信號無線發(fā)射和接收。在數字信號發(fā)射和接收中,使用單片機進行數據的打包、糾錯、檢錯、跳頻,以及進行頻率、增益調節(jié)和模式控制,可使電路適應更多的應用領域。
2 Consumer Microcircuits Limited.EV0181 EvaluationKit User Manual.Consumer Micro cir cuits Limited,2001
???? 關鍵詞:UHF,FM/FSK,無線電發(fā)射器,無線電接收器
1引言
所設計的UHFFM/FSK無線電收發(fā)電路由無線電發(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和數字FSK信號,數據傳輸速率可達500kbps,適合模擬和數字窄帶、擴頻無線電鏈路、無繩電話、手持數據終端、無線局域網等應用。
2電路組成及工作原理
無線電發(fā)射和接收電路分別采用CML(Consumer Microcircuits Limited)公司的UHFFM/FSK無線電發(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,需要發(fā)射的音頻/數字信號從CN017調制輸入端(MODIN)輸入,經過CM017芯片內部電路處理,變成音頻FM/數字FSK信號發(fā)射出去,發(fā)射功率可達100mW(+20dB)。所發(fā)射的信號能被CM018組成的無線電接收電路接收,經過CM 018芯片內部電路處理,還原成音頻/數字信號,實現無線電音頻/數字信號傳輸。
2.1發(fā)射電路
無線電發(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芯片內包括FM/FSK調制器、2級功率放大器、增益控制等電路,只要外加少數的元件即可構成一個完整的FM/FSK無線電發(fā)射器。CM017芯片各引腳、符號和功能如表1所示。
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2.2接收電路
無線電接收電路由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解調器等電路,只需外接少數元件即可構成一個完整的FM/FSK無線電接收器。CM018芯片各引腳、符號和功能如表2所示。
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3調節(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功率放大器驅動器的增益。當CMX017的GAIN端是被連接到3V時,輸出功率最大;當GAIN端連接到0V時,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SW2控制,當開關斷開時,LNA處于高增益模式,當開關導通時,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,當開關SW1和SW2處于斷開狀態(tài)時,CMX017處于“睡眠模式”,芯片電流消耗僅10μA;當開關SW1斷開,開關SW2導通時,CMX017芯片處于“發(fā)射等待模式”,功率放大器和功率驅動器處于“低功耗模式”,調制器和振蕩器處于工作狀態(tài),電流消耗24mA;當SW1和SW2都導通時,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,當開關SW1處于斷開狀態(tài)時,CMX018處于“睡眠模式”,芯片電流消耗僅10μA,當開關SW1導通時,芯片處于“接收模式”,電路處于接收狀態(tài),電流消耗50mA。
4印制電路板設計
發(fā)射和接收電路的印制電路板設計(PCB)采用4層PCB,頂層包含調整電路連接、RF信號引入和芯片接地;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計的接地。設計中使用了微帶技術,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結束語
實驗表明,使用CMX017和CMX018芯片構成的UHFFM/FSK無線電收發(fā)電路結構簡單,調試容易,性能穩(wěn)定可靠,可廣泛應用于音頻FM或數字FSK信號無線發(fā)射和接收。在數字信號發(fā)射和接收中,使用單片機進行數據的打包、糾錯、檢錯、跳頻,以及進行頻率、增益調節(jié)和模式控制,可使電路適應更多的應用領域。
參 考 文 獻
1 Consumer Microcircuits Limited.EV0171 EvaluationKit User Manual.Consumer Micr ocir cuits Limited,20012 Consumer Microcircuits Limited.EV0181 EvaluationKit User Manual.Consumer Micro cir cuits Limited,2001
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