射频电子电路设计图集锦TOP8

工作环境的影响，功耗问题是要首先考虑的。考虑到低功耗要求的设计，节点设备的主控MCU选择 CC430F5137，利用它内置的射频通信模块进行射频通信。由于其低功耗的特点可采用电池供电。软件部分利用CC1101的无线唤醒功能，能史好地降低系统功耗。

　　无线传感器网络中可以挂接多个节点设备，而每个节点设备的地址必须唯一。本文设计的节点设备采用拨码开关来设置每个节点设备的地址，确保每个节点都有一个唯一的地址。通过SPI接口或I2C总线接入传感器器件，可以灵活地接入不同型号的传感器器件，以达到测试不同物理量的要求。节点的系统结构如图1所示。

　　节点电路总体设计

　　CC430F5137的供电电压范围为1.8～3.6 V，选程度用两节7号电池来提供3 V的直流电压。配合软件的设置可以最大程度地降低功耗。系统的关键部分是射频发送利用一个射频的天线模块，可以保证射频通信的稳定性，此无线模块由芯片的 RF_N和RF_P两个引脚接入。另外根据射频发送的需要，接入一个26 MHz晶振。CC430F5137的P1.5、P1.6、P1.7引脚可以用于串口通信和SPI通信，使用这三个引脚作为串口调试，另外P1.1、P1.2、P1.3引脚可以用于SPI和I2C总线通信，这三个接口用来预留连接传感器的芯片。系统的主电路图如图2所示。

　　地址设定电路

　　为了使每个节点的地址唯一，采用8位的拨码开关SW进行地址设定。如图3所示，可以由拨码开关来设定终端节点的地址，可以设定255个不同的地址，每一个终端节点作为从设备向中继节点发送数据，然后由中继节点发送到用于网络管理的主控MCU，完成无线传感器网络数据的传送。

　　本文利用TI公司的CC430F5137芯片，采用射频通信技术设计的无线数据采集节点，这种设计可以大大地减小系统的体积。本系统可以采集各种各样的信号，能将采集到的数据安全稳定地传送到中间数据采集点。设计中载波监听功能和信道空闲评估功能改进的射频发送函数，可以有效地提高多个节点同时发送数据时的抗干扰性。

　　TOP4 跳频电台射频前端电路

　　随着DSP技术的发展，电子器件制作工艺的提升，A/D、D /A的取样速率越来越高，无线电台中的数字处理不断往射频前端推进，信道可重构的能力不断得到提升，系统可以直接从中频采样，进行数字信号处理。本方案接收机射频前端系统基于软件无线电理 论来设计和实现，以达到建立一个通用化、标准化、模块化的接收机射频前端系统仿真平台的目标。以实现接收机射频前端系统低噪声系数，小的互调失真，大的动 态范围和镜像抑制，良好的AGC，足够的增益和正确的选择性等设计要求。通过对接收机射频前端的设计方案可行性分析和利用射频电路仿真软件ADS进行系统 建模设计与参数仿真，实现接收机射频前端电路设计的系统性能。

　　射频前端系统方案设计及可行性分析

　　本接收机射频前端主要任务是对信号进行滤波、混频、 放大的功能，并对系统可能受到的镜像干扰频率、互调干扰频率进行抑制。系统功能模块主要包括滤波器、混频器、放大器及本振等。系统工作频率范围为 100～150MHz，其中每10MHz带宽作为一个信道用于跳频调制，采用超外差二次混频的结构，整个射频前端系统的设计增益为110dB，系统噪声为 3dB。其原理框图如图1所示。由图1可以看出，选频滤波器后的放大器为低噪声放大器（LNA），LNA的噪声系数对整个系统的噪声系数起决定性的作用。 设计时在增益、噪声系数、动态范围、VSWR、稳定性等指标之间进行平衡。第一级混频通过PLL改变第一级本振频率，以接收不同信道的射频信号，经下变频 把接收信号搬移到中频为70MHz、频率带宽为10MHz的频带上。

　　图1、接收机射频前端原理框图

　　在此过程中，混频器是一个非线性器件，会引入大量交调分量，使得混频后出现大量的组合干扰频率点，对有用信号造成严重的干扰，直接影响着接收机性能。声表波 中频滤波器针对混频可能出现的镜像频率干扰，进行对中频信号高品质的频率选择性滤波，达到提高镜像频率抑制的设计目标。第二级混频把中频为 65～75MHz的频带信号搬移到10～20MHz，如图2所示（虚线为一次混频镜像频率，灰色为第二次混频镜像频率）。由于其工作频率相对较低，二次混 频后的频带信号经过自动增益控制放大器级联放大产生72dB左右的增益，其高增益也更容易实现、更稳定。

　　图2、频谱及镜像分析图

　　射频前端系统建模与性能仿真及分析

运用ADS2008软件对接收机射频前端建模，设置各模块 参数，选频滤波器针对输入射频信号100～150MHz进行滤波。LNA噪声系数3dB，增益24dB，锁相环输