5.8GHz短距離無線收發系統的設計
圖三給出了這種結構的右旋圓極化天線的回波損耗測試結果。采用FR4作為饋電介質板,聚四氟乙烯作為貼片介質板,厚度分別為1mm和0.4mm。方形貼片的尺寸為21.7mm×21.7mm。根據等功率分支線耦合器結構的設計要求,饋電網絡的帶狀線特性阻抗分別為50歐姆和35.4歐姆,在上述介質板參數條件下,對應的寬度分別為O.44mm和0.8mm。測試結果表明,此尺寸結構的天線實現了良好的匹配,2:1的VSWR帶寬超過了1.4GHz(24%,相對于5.8GHz的中心頻率)。從實驗結果可知,這種形式的天線采用對稱的耦合縫隙,用分支線耦合器作為饋電網絡,結構簡單,對制作工藝要求不高,實用性強。本文引用地址:http://www.104case.com/article/158073.htm
1.3 應答芯片描述
微波集成電路(MMIC)CHR2244是專為5.8GHz頻段設計的短距離通信應答芯片,工作頻段5.725GH z到5.875GHz。它包含了雙向通信所需的所有RF功能,所以外部只需要接一個天線即可使用。其接口與CMOS兼容。內部結構框圖如圖四所示。
CHR2244具備三種工作模式,分別是:STANDBY(等待)模式,DOWNLINK(下行)模式和UPLINK(上行)模式。下行模式時可以接收、解調碼速率為250K一500K的5.8GHz AM信號,靈敏度高于一40dBm;上行模式時可以發送100K―lOM的FM信號。
當芯片沒有收到喚醒信號即WK_in=O時,系統處于等待模式,該模式下芯片功耗非常低。當射頻端RF_in無接收信號,等待狀態維持不變;當RF_in收到幅度調制信號(AM)時,鏈路將檢測出其中的數據信息,并通過SB_out輸出高電平信號到控制單元,控制單元由此信號并根據通信協議判斷是否需要喚醒CHR2244,如果需要,則控制單元向CHR2244的WK_in端輸入喚醒信號,則系統喚醒,否則不向WK_in輸入喚醒信號,系統繼續等待。
下行模式即為接收模式。當WK_in收到來自控制單元的喚醒信號(高電平)并且T/R=O時,系統將切換到接收模式。接收模式下,鏈路將對RF端收到的AM信號進行解調,并將解調后的基帶數據由DATA_out端輸送至控制單元。上行模式即為發送模式。當WK_in收到來自控制單元的喚醒信號(高電平)并且T/R=1時,系統將切換到發送模式。發送模式下,鏈路MOD端接收來自控制單元的基帶數據,RF_in端接收5.8GHz的載波信號(CHR2244自身不產生載波),將數據調制為5.8GHz載波上的FM調頻信號,由RF_out端輸出(RF_in,RF_out時分復用RF端口)。
1.4 接口設計
由前面的分析知,設計數據通信系統時可通過微處理器控制CHR2244的WK_in腳,使其處于激活或者睡眠狀態;通過控制T/R腳,使其處于發送或接收狀態;CHR2244接收到的數據由DATA_ou腳輸出至處理器;來自處理器的發送數據由MOD腳進入CHR2244。同時天線與CHR2244的RF端通過微帶傳輸線相連,系統原理圖如圖五所示。
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