5.8GHz短距離無(wú)線(xiàn)收發(fā)系統的設計

摘要：詳細介紹了一個(gè)以應答芯片CHR2244為核心的5．8GHz短距離無(wú)線(xiàn)收發(fā)系統的設計方案。該設計將實(shí)現上行FM，下行AM的無(wú)線(xiàn)數據收發(fā)功能。對天線(xiàn)模塊、射頻收發(fā)模塊和數據鏈路控制分別進(jìn)行了的闡述，同時(shí)對通信過(guò)程也進(jìn)行了詳細的描述。
關(guān)鍵字：短距離無(wú)線(xiàn)通信；微帶天線(xiàn)：上行；下行：數據鏈路

O 引言
近10多年來(lái)短距離無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)得到了很大的發(fā)展，出現了多種新的短距離無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)，已經(jīng)成為無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)的一個(gè)重要分支．現在比較熱門(mén)的有超寬帶無(wú)線(xiàn)通信(UWB)、藍牙(Bluetooth)、紫蜂(Zigbee)、射頻識別(RFID)等。他們被廣泛的運用在短距離的無(wú)線(xiàn)接入、數據傳輸、自動(dòng)識別等方面。正是在這樣的背景下，本文設計了一個(gè)5．8GHz上的短距離無(wú)線(xiàn)收發(fā)系統。

1 電路設計
1．1 系統概述
如圖1所示是本文所設計的5．8GHz數據收發(fā)系統結構，它由三部分組成：收／發(fā)天線(xiàn)，收／發(fā)模塊和CPU。在數據通信中，下行模式時(shí)：天線(xiàn)接收5．8GHz無(wú)線(xiàn)信號并將收到的射頻信號送往接收模塊恢復為基帶數據；恢復后的基帶數據再送往CPU進(jìn)行相關(guān)的數據驗證及處理。上行模式時(shí)：CPU將需要發(fā)送的數據信號傳送給發(fā)送模塊；發(fā)送模塊將數據信號調制為5．8GHz調制信號，并傳送到天線(xiàn)進(jìn)行發(fā)送。該系統設計中天線(xiàn)選擇一小尺寸微帶型天線(xiàn)，收／發(fā)模塊選用微波集成電路(MMIC)芯片CHR2244，CPU選用STA2051。

1．2 微帶天線(xiàn)設計
該收發(fā)系統的天線(xiàn)采用縫隙耦合的微帶貼片天線(xiàn)實(shí)現寬帶圓極化和高增益的特性。天線(xiàn)結構如圖二所示。正方形貼片的邊長(cháng)為21．7mm，被印制在一個(gè)厚度為O．4mm，介電常數為2．5的聚四氟乙烯介質(zhì)板上面。

饋線(xiàn)印制在厚度為h2，介電常數為ε2的介質(zhì)中間。地面上的兩個(gè)耦合縫隙的長(cháng)度分別為L(cháng)1和L2，位于矩形貼片的下方，并且垂直于方形貼片的兩邊。已知隨著(zhù)縫隙尺寸的增加，天線(xiàn)的諧振頻率會(huì )隨之下降，通過(guò)適當調節兩個(gè)耦合縫隙的長(cháng)度，寬度和調節支線(xiàn)長(cháng)度Lp，可以產(chǎn)生兩個(gè)幅度相等，相差90度的正交模，實(shí)現圓極化的設計目標。兩個(gè)介質(zhì)板之間是空氣層，厚度為h。