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智能家居网关无线收发模块电路设计

智能家居网关是嵌入式智能家居系统的核心部件,所设计的无线收发模块电路是家庭网关的一部分。单片RF收发芯片nRF0433组成的无线收发模块电路的原理和设计方法,所设计的无线收发模块电路工作在433MHzISM频段,数据速率9600bit/s,灵敏度高达-105dBm,最大发射功率达10mW,电源电压215~515V,工作电流31~47mA。

 
天线输入/输出,当nRF0433是接收模式时,ANT1(引脚16)和ANT2(引脚15)引脚端提供射频输入到低噪声放大器LNA;当nRF0433为发射模式时,从功率放大器提供射频输出到天线。天线连接到nRF0433是差动形式,在天线通道推荐的负载阻抗是400Ω。在印制板(PCB)上差动回路天线如应用电路印制板图所示。功率放大器输出级由差动结构的2个集电极开路的晶体管组成,电源VDD到功率放大器必须通过集电极负载供电。当连接差动回路天线到ANT1/ANT2引脚端,电源VDD将通过回路天线的中心供电。 单端天线连接到nRF0433时,使用差动到单端匹配网络。单端天线也可以使用8:1射频变压器连接到nRF0433,工作在433MHz。射频变压器的原边必须有一个中心抽头,用于电源VDD供电。 连接在RF-PWR(引脚11)端和+5V之间的电阻R3设置输出功率。射频输出功率可以设置到+10dBm。输出功率、芯片消耗电流与电阻R3的关系(负载阻抗400Ω)。 引脚FILT(引脚4)和FILT2(引脚3)外接PLL回路滤波器,PLL回路滤波器是外接的单端2阶滤波器, 对于VCO电路外接22nH(433MHz)电感在VCO1(引脚5)和VCO2(引脚6)引脚端之间是必须的。电感使用高质量的片式电感最大误差±38。 晶体振荡器需要通过引脚XC1(引脚1)和XC2(引脚20)外接晶振,晶振的特性要求是:并联谐振频率f=41000MHz,并联等效电容Co=5pF,晶振等效串联电阻R=150Ω,全部负载电容,包括印制板电容CL=14pF,nRF0433可以使用微控制器的晶体振荡器。<


文章来源:安德森智能家居 http://www.andson.cn/problem/86.html


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