基于MRF24J40的IEEE802.15.4無線收發(fā)器電路設(shè)計(jì)
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保持PCB的厚度是十分重要的，任何尺寸的改變將會(huì)影響天線的性能或者微帶線的特性阻抗。信號層的50 Ω微帶線為12 mil(1 mil=0.025 4 mm)。應(yīng)避免微帶線的長度超過2.5 cm，當(dāng)線長超過2.5 cm，接近電路板的工作頻率1/4波長時(shí)，導(dǎo)線可以象天線一樣工作。除天線外，導(dǎo)線應(yīng)避免尖銳的轉(zhuǎn)角，以減少EMI的產(chǎn)生。當(dāng)周期信號和時(shí)鐘進(jìn)行轉(zhuǎn)換時(shí)，數(shù)字線容易產(chǎn)生噪聲，布線時(shí)應(yīng)避免使射頻信號線接近任何數(shù)字線。電源必須以星狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)形式分配給每個(gè)電源引腳端，采用低自感系數(shù)的電容器進(jìn)行退耦。退耦電容器可以采用15～27 pF和100 nF進(jìn)行組合。還有低電阻電解電容必須放置在每個(gè)引腳上來適當(dāng)去除耦合噪聲。電感器的自諧振頻率至少應(yīng)該是工作頻率的兩倍。PCB地線設(shè)計(jì)盡可能粗，甚至大面積接地，除了天線部分、元器件引線、電源走線、信號線之外，其余部分均可作為地線。
3.2 PCB天線設(shè)計(jì)
RF差分輸入/輸出正端RFP和負(fù)端RFN連接平衡-不平衡變換電路和兀型阻抗匹配電路，推薦的PCB天線部分布線圖和尺寸(單位：mm)如圖4所示。
4 MRF24J40的初始化程序
由MRF24J40構(gòu)成的IEEE802.15.4無線收發(fā)電路必須在微控制器的控制下，才能夠在IEEE802.15.4網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用。電路中進(jìn)行數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收前，必須完成器件的初始化設(shè)置。MRF24J40的初始化程序如下所示：
5 結(jié) 語
采用MRF24J40構(gòu)成的IEEE802.15.4無線收發(fā)器電路，支持MiWiTM，ZigBee等協(xié)議，為IEEE802.5.15.4MAC和 PHY物理層提供硬件層，工作在2.405～2.48 GHzISM頻段，接收靈敏度為-91 dBm，發(fā)射輸出功率為+0 dBm，采用4線式SPI與微控制器接口，適合家居自動(dòng)化、工業(yè)自動(dòng)化等低數(shù)據(jù)速率傳輸?shù)膽?yīng)用。作為“全自動(dòng)哮喘診斷儀”的無線數(shù)據(jù)傳輸通道，效果良好。
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