41科技创新导报ScienceandTechnologyInnovationHeraldIT技术2009NO.03ScienceandTechnologyInnovationHerald科技创新导报无线通信是利用电磁波信号在自由空间中传播来进行信息交换的一种通信方式。随着无线通信技术的逐渐成熟,无线通信系统在越来越多的领域得以应用。该通信方式具有通信质量较好,设备简单、建设周期短、易于实现的优点。数据的发送离不开发射电路。射频电路的好坏影响着数据质量的高低。低成本,低功耗,小体积,高性能是一个优秀射频电路的主要要求。1实验硬件设计射频发射芯片是射频发射电路的主要组成部件。它可以把输入信号通过ASK,FSK等调制方式调制成的载有有用信号的高频载波发射出去。本章将分析发射芯片的基本结构和外围电路[1]。1.1发射芯片结构发射芯片主要包括压控振荡器,锁相环,功率放大器,晶体振荡器。1.2锁相环基本原理锁相环路是一个相位误差控制系统,是将参考相位与输出信号之间的相位进行比较,产生相位误差电压来调整输出信号的相位,以达到与参考信号同频的目的。锁相环是一个负反馈环路结构,由鉴相器、环路滤波器和压控振荡三部分组成。鉴相器用于比较输入信号与压控振荡器输出信号的相位输出电压是对应与这两个信号相位差的函数[2]。1.3发射芯片外围电路分析图1是实验芯片及其外围电路[3]。2射频功率放大器2.1功率放大器简述功放既不是单纯追求输出高电压,也不是单纯追求输出大电流,而是追求在电源电压确定的情况下,输出尽可能大的功率。功放有三个主要参数:最大输出功率pom,转换效率η和驻波比。功放提供给负载的信号功率称为输出功率,表达式为。最大输出功率是在电路参数确定的情况下,负载上可能获得的最大交流功率。功放的最大输出功率与电源提供的直流功率之比是转换效率。直流功率等于电源输出电流平均值及电压之积。功放将电源的直流功率转化成交流信号功率输出,只有一部分直流功率被转化成为有用的信号功率并为负载所获得,另一部分被放大器以及电路中的寄生元件所消耗。为了获得最大的输入功率,需要较小的输入反射系数;为了获得高效率,通常会在输出端形成较大的驻波比。2.2实验功放性能分析本实验中采用日本三菱公司的功率放大器,它的工作电压是。此模块式为非线性FM调制设计,但也可以通过控制输入电压工作在线性区域内。根据文献[4]可知,功放的等效电路图包括两级放大电路,匹配网络由微带线和LC元件混合组成[4]。微带线又称微带传输线,是用介质材料把单根带状导体与接地金属板隔离而构成。微带线的电性能,如特性阻抗、带内波长、损耗和功率容量等,与绝缘基板的介电系数、基板厚度H和带状导体宽度W有关。对于输入和输出都要用到特征阻抗为50Ω的微带线来进行和前极和后极的电路匹配,所以需要设计该要求的微带线。微带线的阻抗计算公式有许多,我们来验证其中2个公式的合理化程度。已知介电常数=9,板厚度h=1mm,微带线厚度,求宽度W。公式一,代入数据有:;公式二,代入数据有:。通过计算,两个公式结果大致相同,可见都是正确的,可以通过他们在以后的设计中来计算微带线的参数,画出符合要求的电路板。2.3功放匹配电路分析对于任何功率放大器设计,输出匹配电路的性能是个关键。当功放与芯片匹配时,传输线上没有反射波,只有入射波,传输线上各处的电压幅度与电流幅度都相无线数据发送电路的研究与设计——射频功率放大器的匹配朱宽胜1张彦炜2(1.南京广播电视大学江苏南京2100002.河海大学江苏南京210000摘要:随着现今社会无线传感器网络在不同领域发挥愈来愈重要的作用,人们对功耗低,稳定度高,体积小型化的超短波无线发送装置的需求也越来越高。本论文首先在发射芯片nRF403的基础上,提出一种发射功率在2W左右的无线发送电路的实验方案。论文重点介绍高频功放的工作原理和因为射频功率放大器与发送芯片输入输出阻抗不同而引发的匹配问题。关键词:无线发送NRF403射频功率放大器:TN7文献标识码:A:1674-098X(200901(c-0041-02作者简介:朱宽胜(1981-男,汉,江苏南京人,硕士研究生.研究方向:电子与通信工程张彦炜(1985-男,汉,山西大同人,硕士研究生.研究方向:信号与信息处理图1电路42科技创新导报ScienceandTechnologyInnovationHerald2009NO.03ScienceandTe...