nRF902的868MHz无线数字发射电路设计
摘要:nRF902是一个单片射频发射芯片,它内含频率合成器、功率放大器、晶体振荡器和调制器等电路,能够发送数字信号。nRF902采用FSK调制,可工作在868MHz的ISM频段。文中给出了nRF902的结构、原理、特性及应用电路。 nRF902是一个单片发射器芯片,工作频率范围为862~870MHz的ISM频带。该发射器由xx集成的频率合成器、功率放大器、晶体振荡器和调制器组成。由于nRF902使用了晶体振荡器和稳定的频率合成器,因此,频率漂移很低,xx比得上基于SAW谐振器的解决方案。nRF902的输出功率和频偏可通过外接电阻进行编程。电源电压范围为2.4~3.6V,输出功率为10dBm,电流消耗仅9mA。待机模式时的电源电流仅为10nA。采用FSK调制时的数据速率为50kbits/s。因此,该芯片适合于xxx、自动读表、家庭自动化、遥控、无线数字通讯应用。 通过nRF902的天线输出端可将平衡的射频信号输出到天线,该引脚同时必须通过直流通道连接到电源VDD,电源VDD可通过射频扼流圈或者环路天线的中心接入。ANT1/ANT2输出端之间的负载阻抗为200~700Ω。如果需要10dBm的输出功率,则应使用400Ω的负载阻抗。
nRF902的应用电路如图2所示。为了获得好的射频性能,印制板(PCB)的设计是非常重要的。推荐使用最少两层的PCB板,其中包括一个接地板。设计时应使用高性能的射频电容来紧密的靠近VDD端,以完成DC电源去耦。推荐采用大容量电容与一个小容量电容并联在VDD与地之间的方法。电源电压也应在滤波后,从电源分别发送到各数字电路。所有器件地、VDD连接、VDD旁路电容都必须尽可能的靠近nRF902芯片。PCB使用上层射频接地板时,VSS端应直接连接到接地板。PCB使用底层接地板时,{zh0}的方法是通过个通孔连接到VSS。数字信号和控制信号通道不能靠近晶振和XTAL端。笔者设计时的印制板使用双面1.6mmFR-4板,底板层有连续的接地板,再加上元器件面的接地面积,因而确保了良好的接地。大量的通孔可以连接在元器件面的接地面到底板接地面上,而在天线底下不应有接地面。 |