介绍了一种采用cmx017/018单片uhffm/fsk发射芯片和接收芯片的无线电收发电路。
关键词:uhf,fm/fsk,无线电发射器,无线电接收器
1引言
所设计的uhffm/fsk无线电收发电路由无线电发射和接收两部分组成,可工作于uhf频段(860 mhz~965mhz),发射和接收音频fm和数字fsk信号,数据传输速率可达500kbps,适合模拟和数字窄带、扩频无线电链路、无绳电话、手持数据终端、无线局域网等应用。
2电路组成及工作原理
无线电发射和接收电路分别采用cml(consumer microcircuits limited)公司的uhffm/fsk无线电发射芯片cm017和接收芯片cm018组成,cm017和cm018 ic采用28引脚ssop封装,工作于uhf频段,工作电压2.7~3.3v,具有节省功率的休眠模式(10μa)。发射时,需要发射的音频/数字信号从cn017调制输入端(modin)输入,经过cm017芯片内部电路处理,变成音频fm/数字fsk信号发射出去,发射功率可达100mw(+20db)。所发射的信号能被cm018组成的无线电接收电路接收,经过cm 018芯片内部电路处理,还原成音频/数字信号,实现无线电音频/数字信号传输。
2.1发射电路
无线电发射电路由cm017 ic和外接的一些电阻、电容和电感线圈组成,电路如图1所示。cm017芯片内包括fm/fsk调制器、2级功率放大器、增益控制等电路,只要外加少数的元件即可构成一个完整的fm/fsk无线电发射器。cm017芯片各引脚、符号和功能如表1所示。
2.2接收电路
无线电接收电路由cm018 ic和外接的一些电阻、电容及电感线圈组成,电路如图2所示。cm018芯片内包括低噪声放大器(lna)、混频器(mixer1、2)、压控振荡器(vco)、限幅放大器(limi te r)和fm/fsk解调器等电路,只需外接少数元件即可构成一个完整的fm/fsk无线电接收器。cm018芯片各引脚、符号和功能如表2所示。
3调节和控制
3.1频率控制
发射电路中的电位器rv2和接收电路中的电位器rv1可控制rf工作频率。电位器控制电压变化范围0~3v,允许rf工作频率设置在860~935mhz之间。
3.2增益控制
发射电路中的电位器rv1控制cmx017功率放大器驱动器的增益。当cmx017的gain端是被连接到3v时,输出功率最大;当gain端连接到0v时,增益被减少20dbm。
在接收电路中,cmx018的低噪声放大器(lna)的增益利用开关sw2控制,当开关断开时,lna处于高增益模式,当开关导通时,lna处于低
增益模式(从16dbm降低到-6dbm)。
3.3使能模式
在发射电路中,当开关sw1和sw2处于断开状态时,cmx017处于“睡眠模式”,芯片电流消耗仅10μa;当开关sw1断开,开关sw2导通时,cmx017芯片处于“发射等待模式”,功率放大器和功率驱动器处于“低功耗模式”,调制器和振荡器处于工作状态,电流消耗24ma;当sw1和sw2都导通时,cm x017芯片处于“发射模式”,电路处于发射状态,电流消耗130ma。在接收电路中,当开关sw1处于断开状态时,cmx018处于“睡眠模式”,芯片电流消耗仅10μa,当开关sw1导通时,芯片处于“接收模式”,电路处于接收状态,电流消耗50ma。
4印制电路板设计
发射和接收电路的印制电路板设计(pcb)采用4层pcb,顶层包含调整电路连接、rf信号引入和芯片接地;第2层是单纯的电源接地板;第3层包含模拟功率电源以及馈送到所有板上的附加电路的电源连接;最下层包含为屏蔽目的而设计的接地。设计中使用了微带技术,在pcb上为发射电路的paout端和pain/modout端以及接收电路的rfin端提供了50ω线路阻抗。
5结束语
实验表明,使用cmx017和cmx018芯片构成的uhffm/fsk无线电收发电路结构简单,调试容易,性能稳定可靠,可广泛应用于音频fm或数字fsk信号无线发射和接收。在数字信号发射和接收中,使用单片机进行数据的打包、纠错、检错、跳频,以及进行频率、增益调节和模式控制,可使电路适应更多的应用领域。
参 考 文 献
1 consumer microcircuits limited.ev0171 evaluationkit user manual.consumer micr ocir cuits limited,2001
2 consumer microcircuits limited.ev0181 evaluationkit user manual.consumer micro cir cuits limited,2001
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