基于STM32F103RB和CC1101的无线数传模块设计

3 主控部分原理

3 无线射频模块PCB设计

采集模块的PCB制板重点是射频部分的设计。PCB布局对射频电路具有很大的影响，在制板时如果不合理布局会导致模块整体性能下降，甚至无法工作。对于射频电路，首先尽量选用封装小的元器件，CC1101模块中电容尧电感和电阻都采用0402封装。其次，元器件排列要紧密，尤其是巴伦电路和相应的滤波电路，这样做能够有效的抑制分布参数的产生，降低分布参数对电路输出阻抗的影响。再次对射频芯片的电源做隔离处理，和其他模块的电源要分开，CC1101模块采用磁珠和微控制器电源进行隔离。最后滤波电容要尽量靠近需要滤波的器件或者网络，减少外部干扰的几率，提高抗干扰能力。射频模块PCB图以及实物图如4所示。

图4 射频模块PCB和实物图

4 实物测试

通过优化得到电路图，投板，生产PCB。焊接好元器件。为了检验输出模块的性能，要进行测试无线模块通信链路的输出功率测试。选用安捷伦频谱分析仪E9060A测试模块的最大输出功率。设置CC1101输出功率寄存器PATABALE=0xC0，即输出功率预设10dbm。实际测试输出端功率为10.16dbm，如图5所示。

图5 无线模块最大输出功率测试图

在空旷场地实际测量，最大稳定通信距离可达到400m，数据丢包小于1.5%。

5 结束语

根据实际要求，设计和生产了工作在430.99-434MHz的无线数传模块。由测量得到的数据可知，该无线数传模块在400米范围内可正常使用。由于受设备和测量条件的限制，对一些其他参数并未进行测量，这是日后要完善的地方。当有特殊场合需较远的通信距离的应用时，可以在CC1101的输出端加上功率放大器，提高发射功;曰在RF输入端加一级低噪声放大器，以一步提高接收灵敏度。根据应用场合，对电路的改进也是日后工作的重点之一。