CN102545952A - 无线收发器 - Google Patents

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CN102545952A CN2012100180734A CN201210018073A CN102545952A CN 102545952 A CN102545952 A CN 102545952A CN 2012100180734 A CN2012100180734 A CN 2012100180734A CN 201210018073 A CN201210018073 A CN 201210018073A CN 102545952 A CN102545952 A CN 102545952A
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Abstract

本发明公开了一种无线收发器,涉及无线信号发射技术领域,包括:MCU、射频信号收发器、射频放大器、低噪声放大器、射频开关及供电模块,所述MCU连接所述射频信号收发器,所述射频信号收发器分别连接所述射频放大器和低噪声放大器,所述射频开关分别连接所述射频放大器和低噪声放大器,所述供电模块用于为所述MCU、射频信号收发器、射频放大器、低噪声放大器及射频开关供电。本发明无线收发器具有低功耗、远距离、抗干扰强的优点。

Description

无线收发器
技术领域
本发明涉及无线信号发射技术领域,特别涉及一种无线收发器。
背景技术
随着无线技术的发展,高可靠性、超远通信距离、低功耗、成本的无线发射器在下面的领域有着越来越广泛的需求,包括:住宅小区远距离无线抄表、建筑工地定位无线呼叫、工厂远距离无线控制、智能家居和水文电力监控等。
目前实现的方案主要有以下三种方式,不过它们各自都有自己的缺陷。详细说明如下:
1)“MCU(Micro Control Unit,微控制单元)+声表稳频调制器+三极管调制放大”方案。
该方案缺点是仅能单向通信,数据无法重发,且RF信号调制方式简单导致所以抗干扰性能差、发射速率低、功耗大;
2)“MCU+集成收发射频芯片+RF放大器”方案。
该方案基本满足设计要求,但收发芯片的发射功率会随供电电池电压的降低而降低,导致通信距离大大缩短;
3)“单片集成MCU、RF和PA的集成电路实现”方案,该方案比较典型的比如ZigBee的CC2530,方案优点是集成度非常高,分立元器件很少,硬件和软件设计简单。但缺点是接收灵敏度低、成本很高(大约要4美金),且发射信号的频段是2.4G的,信号在传输过程中的衍射、反射效果差,穿透性和绕障碍物性能都不理想。
在实际的使用中,用户经常需要的是一个能够进行双向通信,低功耗,抗干扰性能好,超远通信距离和性价比高的方案。而在上面的实现方案往往只能满足用户的某个或者某几个需求,而不能满足所有的需求。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是:如何实现超低功耗、远距离的无线收发器。
(二)技术方案
为解决上述技术问题。本发明提供了一种无线收发器,包括:MCU、射频信号收发器、射频放大器、低噪声放大器、射频开关及供电模块,所述MCU连接所述射频信号收发器,所述射频信号收发器分别连接所述射频放大器和低噪声放大器,所述射频开关分别连接所述射频放大器和低噪声放大器,所述供电模块用于为所述MCU、射频信号收发器、射频放大器、低噪声放大器及射频开关供电。
其中,所述射频放大器包括:射频输入带通滤波电路、信号放大电路、放大器电流偏置电路、输出放大电路,所述射频输入带通滤波电路连接所述射频信号收发器,并连接所述信号放大电路和放大器电流偏置电路,用于滤除射频信号收发器产生的谐波和噪声;所述放大器电流偏置电路连接所述信号放大电路和输出放大电路,用于提供使射频放大器工作于线性放大区内的工作点电流;所述输出放大电路连接所述信号放大电路和放大器电流偏置电路,用于提高信号增益和驱动能力;所述信号放大电路用于放大发射信号的发射功率。
其中,所述信号放大电路为高频三极管。
其中,所述高频三极管为2SC3356型高频三极管。
其中,所述射频输入带通滤波电路包括:第一电感、第二电感、第三电感、第一电容、第二电容、第三电容和第四电容,所述第一电感和第二电容并联,其并联电路与第二电感、第三电容和第三电感并联,第二电感、第三电容和第三电感串联,所述并联电路的一端连接所述第一电容,所述第三电感与所述第四电容并联,所述第四电容的两端连接所述高频三极管的基极和发射极。
其中,所述放大器电流偏置电路包括:第四电感、第五电容和第一电阻,所述第四电感和第一电阻串联,所述第四电感的一端连接所述高频三极管的基极,所述第一电阻的一端连接电源端,所述第四电感和第一电阻的连接端通过所述第五电容与地连接。
其中,所述输出放大电路包括:
输出谐振电路,所述输出谐振电路包括:第五电感、第二电阻、第六电容和第七电容,所述第二电阻的两端分别连接所述第六电容和第七电容的一端,且与所述第六电容连接的一端连接电源端,另一端连接所述第五电感的一端,所述第六电容和第七电容的另一端接地,所述第五电感的另一端连接所述高频三极管的集电极;
输出匹配电路,所述输出匹配电路包括:第六电感和第八电容,所述第八电容一端连接所述高频三极管的集电极,另一端连接所述第六电感的一端,所述第六电感的另一端连接所述射频开关的输入引脚。
其中,所述第五电感和第六电感在电路中垂直设置。
其中,所述供电模块包括电源和DC/DC电路,所述电源为MCU、射频信号收发器和低噪声放大器直接供电,并通过所述DC/DC电路为所述射频放大器和射频开关供电。
其中,所述DC/DC电路包括:相互连接的电源控制子电路、输出稳压子电路和电感升压子电路,所述电感升压子电路通电感过谐振储能用于对输入电压的整流和升压;电源控制子电路用于产生电感谐振的振荡信号,并监测、调整电路输出的电压;输出稳压子电路用于降低电感升压子电路输出电压的纹波。
其中,所述电源控制子电路包括:PT1301、第十一电容、第十二电容、第十三电容、第三电阻和第四电阻,所述第十一电容和第十二电容一端接地,另一端分别连接所述PT1301的VDD和CE端,所述第十一电容与所述PT1301的连接端连接电源端,所述第三电阻和第十三电容并联,其并联电路的两端分别连接所述PT1301的LX和FB端,所述第四电阻连接所述PT1301的FB和GND端,所述PT1301的VDD端接电源,CE端和LX端连接,并连接所述电感升压子电路。
其中,所述电感升压子电路包括:壳封功率电感和第一二级管,所述壳封功率电感一端连接电源端,另一端连接所述第一二级管的阳极,其阴极连接所述PT1301的LX端。
其中,所述输出稳压子电路包括:第五电阻、功率三极管、第二二级管、第十四电容和第十五电容,所述功率三极管的集电极连接所述第一二级管的阴极,第五电阻连接所述功率三极管的集电极和基极,所述第二二级管的阳极连接PT1301的GND端,阴极连接所述功率三极管的基极,所述第十四电容和第十五电容的一端均连接PT1301的GND端,另一端均连接所述功率三极管的发射极。
其中,所述MCU为STC11L04E单片机。
其中,所述射频信号收发器为AX5043超低功耗窄带收发芯片。
其中,所述低噪声放大器为SGA-8343芯片。
(三)有益效果
本发明的无线收发器采用MCU+射频信号收发器+射频放大器、低噪声放大器+DC/DC稳压电源+射频开关的方案,实现了超低功耗、远距离的无线收发器。其中,①特别为RF设计的DC/DC电路,具有超低电压启动、高效率、低输出纹波的特点,不仅满足了电池供电要求,还保证了发射电路的发射功率不会随电池电压的下降而降低,很好的解决了放大器部分对成本和性能的要求;②放弃高集成度和高输出功率的的RF收发芯片,采用低输出功率、超高接收灵敏度的AX5043,配合采用SGA-8343高增益、低噪声放大器的LNA电路,使整个设计获得了极高的接收灵敏度,大大增加了通信距离;③设计的中断唤醒功能在待机状态下平均工作电流极低,使得在两节电池供电的场合下可以待机3年左右;④新设计了射频匹配调整、测试方法使得天线与射频电路的匹配度最优,从而获得射频信号发射和接收效率的最大化,实现低功耗、超远距离通信。
附图说明
图1是本发明实施例的一种无线收发器结构示意图;
图2是图1中的射频放大器具体电路图;
图3是图2中输入带通滤波电路中给定设计指标和对应几何对称等效频率响应的关系;
图4是图1中的射频放大器的噪声系数特性曲线图;
图5是图1中的射频放大器工作电流和增益关系曲线图;
图6是图1中的射频放大器电路布局结构示意图;
图7是图1中超低电压启动升压型DC/DC电路图;
图8是图1中低噪声放大器SGA-8343的应用原理图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例,对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。
如图1所示,本实施例的无线收发器包括:MCU、射频信号收发器、射频放大器、低噪声放大器、射频开关及供电模块,MCU连接射频信号收发器,射频信号收发器分别连接射频放大器和低噪声放大器,射频开关分别连接射频放大器和低噪声放大器,供电模块用于为MCU、射频信号收发器、射频放大器、低噪声放大器及射频开关供电。
本实施例中,MCU实现串口通信,用于接受外部设备发来的控制命令;负责配置、控制射频信号收发器;实现无线中断唤醒功能;使用GPIO口完成外部设备的控制。为了达到低功耗的设计要求,选用的MCU必须满足以下几点要求:
1)超低的休眠待机电流(一般要求在1uA以下)和工作电流(几毫安以下);2)支持引脚中断休眠唤醒;3)支持串口;4)宽的工作电压(2.0V~3.6V);5)低成本。
为了达到上面的几点要求,本发明选择了STC11L04E单片机,它除满足以上所有要求之外,还具有下面的优点:1)小体积SSOP16封装;2)静电防护能力强;3)程序保密性高,破解困难等特点;4)单指令周期,运行速度快,效率高。
本实施例中,射频信号收发器为高线型、低噪声的射频收发芯片,主要包括调制器和解调器。该射频收发芯片需要具有高线性、宽动态范围、低噪声基底特性,这对整体通信性能有重要的影响。优选采用AXSEM公司的AX5043超低功耗窄带收发芯片,其具有以下特点:1)超宽工作频率范围(70~1050MHZ),频率步进1HZ;2)支持1~100Kbps的空中收发码率;3)宽电压工作范围,支持1.8~3.6V电池供电方式;4)支持快速无线唤醒功能;5)支持FSK、MSK、4-FSK、GFSK、GMSK和ASK等多种调制方式;6)-126dBm超高接收灵敏度;7)极少的外围分立元件。
在实际应用场合里,各种无线信号的频谱非常密集,由于AX5043具有很宽的工作频率范围,且具有多种信号调制方式,用户可以根据每种信号调制模式自身的传输性能和特点配置射频信号收发器的工作参数,从而获得最好的信号传输性能。射频信号收发器的无线唤醒功能对电池供电的产品而言,是非常重要的。由于射频信号收发器的接收电流一般在10多毫安左右,如果收发器不具备该功能,在电池供电的场合仅能够使用几周时间,这是不能满足用户要求的。本发明选择的AX5043工作在无线唤醒模式下,平均工作电流在10uA以下,在电池供电的场合能够连续待机3年左右。
由于专用的射频放大器具有宽工作电压、增益高等特点,但是成本均比较高,且发射功率会随电池电压降低而减小,为解决这个问题本实施例中采用高频三极管的来实现射频放大器,并采用了自己设计的电路结构以及独有的PCB布线技巧,使整个放大器性能达到了很好的效果。其中高频放大部分采用NEC的2SC3356高频三极管,该三极管具有NF=1.1dB,Gain=13dB的优秀特性,可以将信号输出的功率放大到+20dBm左右。该射频放大器的设计电路如图2所示:
该射频放大器包括:射频输入带通滤波电路、信号放大电路、放大器电流偏置电路、输出放大电路,射频输入带通滤波电路连接射频信号收发器,并连接信号放大电路和放大器电流偏置电路,用于滤除射频信号收发器中的调制器产生的谐波和噪声,使放大器处于谐振状态,输出频谱干净无谐波干扰。放大器电流偏置电路连接信号放大电路和输出放大电路。用于使射频放大器工作于线性放大区内的工作点电流,保证放大器产生足够增益,且避免放大信号的失真,输出放大电路连接信号放大电路和放大器电流偏置电路。用于产生足够高的信号增益和强的驱动能力,并保持输出50欧姆匹配,使天线的接收发射效果最优。所述信号放大电路用于将发射信号放大到合适的发射功率,满足通信距离的要求。
射频输入带通滤波电路包括:第一电感L1、第二电感L2、第三电感L3、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3和第四电容C4,第一电感L1和第二电容C2并联,其并联电路与第二电感L2、第三电容C3和第三电感L3并联,第二电感L2、第三电容C3和第三电感L3串联,并联电路的一端连接第一电容C1,第三电感L3与第四电容C4并联,第四电容C4的两端连接高频三极管Q1的基极和发射极。
放大器电流偏置电路包括:第四电感L4、第五电容C5和第一电阻R1,第四电感L4和第一电阻R1串联,第四电感L4的一端连接高频三极管Q1的基极,第一电阻R1的一端连接电源端,第四电感L4和第一电阻R1的连接端通过第五电容C5与地连接。
输出放大电路包括:
输出谐振电路,输出谐振电路包括:第五电感L5、第二电阻R2、第六电容C6和第七电容C7,第二电阻R2的两端分别连接第六电容C6和第七电容C7的一端,且与第六电容C6连接的一端连接电源端,另一端连接第五电感L5的一端,第六电容C6和第七电容C7的另一端接地,第五电感L5的另一端连接高频三极管Q1的集电极;
输出匹配电路,输出匹配电路包括:第六电感L6和第八电容C8,第八电容C8一端连接高频三极管Q1的集电极,另一端连接第六电感C6的一端,第六电感L6的另一端连射频开关的输入引脚,射频开关用于选择信号的发射还是接收。
考虑到无线收发器的通信带宽和速率,验证时,选择发射频点为455MHZ,带宽20Mhz,3dB衰减频率在445Mhz和465Mhz处,364Mhz和546Mhz处最小衰减要求为25dB。
则输入带通滤波电路的几何中心频率为:
∫ 0 = 445 × 465 = 454.89 MHz
如图3所示,假设选取的电感的Q值为100,根据公式:∫1×∫2=∫0×∫0,可以计算出上述给出每一个阻带对应的几何对称频率。带通滤波电路的陡度系数为:As=(阻带带宽/通带带宽)=182M/10=1.82。
选择归一化低通滤波器,使频率比在1.82∶1以内,衰减从3dB过渡到大于25dB,因此选择巴特沃兹类型滤波器可满足响应条件的要求。用Z=600和频率变化系数FSF=2∏∮c可以计算出滤波器中电感L和电容C的各个参数值。
射频放大器的选择有几个关键的考虑,除射频放大器的工作电压、增益、最大承受功率外,在选择放大器时,还重点考关注了射频放大器的线性度、噪声系数。图4示出了射频放大器噪声系数特性,射频放大器的非线性会导致输出频谱恶化,谐波增多,这将严重影响周边工作的电子设备。虽然在射频放大器的输出端增加滤波器对谐波的抑制会起一定的作用,但无法完全消除。选择高放大线性度的放大器,可以有效解决这个问题,使得整个发射通道的频谱干净,通信可靠。
射频放大器的电流偏置非常重要,首先要求射频放大器的偏置电流稳定,以保证射频放大器达到最佳的放大线性度;其次考虑了实际输入信号的强度和放大器最佳工作状态下的电流来设计射频放大器的偏置电流电路,使得射频放大器工作在放大区中的最佳线性区内。图5示出了射频放大器工作电流和增益关系曲线。
当射频放大器的输出电路处于谐振状态时,其输出功率最高、谐波最少、效率最高。电路在工作的时候,要求L5和L6处于谐振状态。但可以看到,L5和L6在谐振时,产生的电磁场方向是相反的,在实际PCB布局的时候,如果L5和L6处于一条水平线上,两者产生的磁场将相互影响、抵消,从而破坏整个电路的谐振。因此在设计时L5和L6需要相互垂直放置,且保持一定距离,这样两者产生的电磁场相互影响最小,电路的工作性能最佳。实际的PCB布局如图6所示。
由于采用电池供电,电池电压会随使用时间而下降。要求电池电压下降时,发射功率不变,以便保持通讯收发距离不变;采用专用的射频放大器性能好,但成本高,客户难以接受;采用高频三极管放大器成本低,但放大器对电压要求高,一般在5~10V之间,难以满足。因此,本实施例中,供电模块除电池以外,还设计了超低电压启动升压型直流转直流电源(DC/DC)电路,并采用三极管放大器以满足成本和性能的要求,因此面临的问题是如何满足放大器对工作电压的要求。在一般情况下射频的设计里较少考虑采用DC/DC电路,这是因为一方面DC/DC是开关电路,工作时电感产生的磁场会干扰射频信号;其次是因为开关电源的输出纹波较线性稳压器(LDO)大得多,用于给射频电路供电并不是非常适合。
特别为所使用的射频放大器设计了新的DC/DC电路,如图7所示,包括:相互连接的电源控制子电路、输出稳压子电路和电感升压子电路。图7中的电感L9和二极管D1构成的电感升压电路通电感过谐振储能实现对输入电压的整流和升压;电源控制子电路负责产生电感谐振的振荡信号,及监测、调整电路输出的电压;输出稳压子电路用于进一步降低电感升压输出电压的纹波,保持电压的稳定。
电源控制子电路包括:PT1301、第十一电容C11、第十二电容C12、第十三电容C13、第三电阻R3和第四电阻R4。PT1301为开关电源控制芯片,用于产生电感振荡信号及监测升压后的电压。芯片通过调整振荡信号的脉宽来改变输出电压。第十一电容C11和第十二电容C12一端接地,另一端分别连接PT1301的VDD和CE端,第十一电容C11与PT1301的连接端连接电源端,第三电阻R3和第十三电容C13并联,其并联电路的两端分别连接PT1301的LX和FB端,第四电阻R4连接PT1301的FB和GND端,PT1301的VDD端接电源,CE端和LX端连接,并连接电感升压子电路。
电感升压子电路包括:壳封功率电感L9和第一二级管D1,壳封功率电感L9一端连接电源端,另一端连接第一二级管D1的阳极,其阴极连接PT1301的LX端。
输出稳压子电路包括:第五电阻R5、功率三极管Q2、第二二级管D2、第十四电容C14和第十五电容C15。功率三极管Q2的集电极连接第一二级管D1的阴极,组成功率三极管电路。第五电阻R5连接功率三极管Q2的集电极和基极,第二二级管D2的阳极连接PT1301的GND端,阴极连接功率三极管Q2的基极,第十四电容C14和第十五电容C15的一端均连接PT1301的GND端,另一端均连接功率三极管Q2的发射极。
其中,PT1301的优势为低纹波、低成本、高效率和超低启动电压,其启动电压仅为0.8V,转换效率高达90%,关断状态工作电流基本为零。DC/DC输出后端设计了一个低成本的基于三极管的稳压电路,用于进一步减小DC/DC输出的纹波电压幅度,使得+6V电源满足放大器的工作电源要求。电感L9采用壳封功率电感,且布局时将电感放置于与射频电路相反的板面,中间用完整的地铺铜隔离,减小电感工作时产生的磁场对射频电路的干扰。随着电池的使用时间变长,电池电压逐渐下降,由于DC/DC的输出不变,这时整个升压电路的输入输出电压比将增大,DC/DC的效率逐渐降低。实践证明,选择合适的升压比有利于延长电池的使用时间和寿命。综合考虑放大器的性能及经过多次试验,本实施例中选择了DC/DC电路的输入输出比为2~3,即DC/DC电路输出电压为6V。
由于国家对无线发射功率有明确的限制要求,因此发射功率不可能无限制的增大。为进一步提升接收灵敏度,增加通信的距离,本实施例的低噪声放大器LNA(高线性、低噪声放大器)为SGA-8343,经过对电源的优化和匹配电路调整,可以获得高达25dB左右的信号增益和只引入低至1.0dB噪声,这给整个设计的接收性能带来接近3.5dB左右的接收增益(LNA给整个接收电路带来的实际增益和接收芯片本身的性能有关系)。SGA-8343应用原理图如图8所示。
在实际的无线系统中,天线与射频放大器、LNA放大器的匹配非常重要,不合适的匹配会带来以下几方面的问题:1)信号反射,驻波比(VSWR)增大,发射效率低,甚至损坏发射元件;2)接收噪声大,灵敏度低;3)谐波分量大,影响周边电子设备正常工作。
天线与射频电路的匹配调整可以借助仪器来完成,如安捷伦的网络分析仪等。但这些仪器非常昂贵(一般4万美金以上),一般的设计公司难以提供。我们对天线与射频电路的调整采用了自创的调试方法,不仅对仪器依赖程度低,效果也非常直接、明显。该方法具体如下:
1)准备2根天线,牢固的并行缠绕在一起;
2)准备一个发射模块,接上缠绕天线的一端,编写测试程序使其不间断的发射无线信号,注意发射时采用低于9600bps的波特率,否则低端的频谱仪可能采样不到或结果数值不准确;
3)将缠绕天线的另一端接频谱仪,测量得到接收天线耦合输出的功率强度;
4)断开频谱仪,将待调试的射频电路接上接收天线,并将频谱仪的输入接射频电路的放大输出端;
5)测量射频信号通过射频电路放大的增益、谐波、噪声,并根据设计目标调整射频匹配电路,使得射频电路输出效果最佳,这样调整得到的电路参数就是天线与电路匹配最佳的参数。
根据本发明的描述,设计并实际测试了硬件的通信效果,在波特率=1200kbps、发射功率+19.5dB、电池电压2~3.3V条件下,本发明的通信距离>=2.8Km,误码率<0.1%,这比现有方案最大1.5km有明显改善,具体的测试结果如下表所示:
  编号   通信距离   误码率统计情况
  1   500米   0%
  2   1000米   0%
  3   1500米   0%
  4   2000米   0%
  5   2500米   0.02%
  6   2800米   0.08
  7   3000米   1.4%
测试条件说明:①测试时,一个收发模块处于28楼的高度,另一模块在地面,两模块之间基本无遮挡物;②测试距离由地图测距得到,是一个大概的值,不是精确值;③误码率的统计方法是:由笔记本电脑控制收发模块对1M字节的文件进行传输,波特率为1200bps,由电脑上的测试软件进行误码率的统计;④测试时为晴朗天气。
以上实施方式仅用于说明本发明,而并非对本发明的限制,有关技术领域的普通技术人员,在不脱离本发明的精神和范围的情况下,还可以做出各种变化和变型,因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴,本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (16)

1.一种无线收发器,其特征在于,包括:MCU、射频信号收发器、射频放大器、低噪声放大器、射频开关及供电模块,所述MCU连接所述射频信号收发器,所述射频信号收发器分别连接所述射频放大器和低噪声放大器,所述射频开关分别连接所述射频放大器和低噪声放大器,所述供电模块用于为所述MCU、射频信号收发器、射频放大器、低噪声放大器及射频开关供电。
2.如权利要求1所述的无线收发器,其特征在于,所述射频放大器包括:射频输入带通滤波电路、信号放大电路、放大器电流偏置电路、输出放大电路,所述射频输入带通滤波电路连接所述射频信号收发器,并连接所述信号放大电路和放大器电流偏置电路,用于滤除射频信号收发器产生的谐波和噪声;所述放大器电流偏置电路连接所述信号放大电路和输出放大电路,用于提供使射频放大器工作于线性放大区内的工作点电流;所述输出放大电路连接所述信号放大电路和放大器电流偏置电路,用于提高信号增益和驱动能力;所述信号放大电路用于放大发射信号的发射功率。
3.如权利要求2所述的无线收发器,其特征在于,所述信号放大电路为高频三极管。
4.如权利要求3所述的无线收发器,其特征在于,所述高频三极管为2SC3356型高频三极管。
5.如权利要求3所述的无线收发器,其特征在于,所述射频输入带通滤波电路包括:第一电感、第二电感、第三电感、第一电容、第二电容、第三电容和第四电容,所述第一电感和第二电容并联,其并联电路与第二电感、第三电容和第三电感并联,第二电感、第三电容和第三电感串联,所述并联电路的一端连接所述第一电容,所述第三电感与所述第四电容并联,所述第四电容的两端连接所述高频三极管的基极和发射极。
6.如权利要求3所述的无线收发器,其特征在于,所述放大器电流偏置电路包括:第四电感、第五电容和第一电阻,所述第四电感和第一电阻串联,所述第四电感的一端连接所述高频三极管的基极,所述第一电阻的一端连接电源端,所述第四电感和第一电阻的连接端通过所述第五电容与地连接。
7.如权利要求3所述的无线收发器,其特征在于,所述输出放大电路包括:
输出谐振电路,所述输出谐振电路包括:第五电感、第二电阻、第六电容和第七电容,所述第二电阻的两端分别连接所述第六电容和第七电容的一端,且与所述第六电容连接的一端连接电源端,另一端连接所述第五电感的一端,所述第六电容和第七电容的另一端接地,所述第五电感的另一端连接所述高频三极管的集电极;
输出匹配电路,所述输出匹配电路包括:第六电感和第八电容,所述第八电容一端连接所述高频三极管的集电极,另一端连接所述第六电感的一端,所述第六电感的另一端连接所述射频开关的输入引脚。
8.如权利要求7所述的无线收发器,其特征在于,所述第五电感和第六电感在电路中垂直设置。
9.如权利要求3所述的无线收发器,其特征在于,所述供电模块包括电源和DC/DC电路,所述电源为MCU、射频信号收发器和低噪声放大器直接供电,并通过所述DC/DC电路为所述射频放大器和射频开关供电。
10.如权利要求9所述的无线收发器,其特征在于,所述DC/DC电路包括:相互连接的电源控制子电路、输出稳压子电路和电感升压子电路,所述电感升压子电路通电感过谐振储能用于对输入电压的整流和升压;电源控制子电路用于产生电感谐振的振荡信号,并监测、调整电路输出的电压;输出稳压子电路用于降低电感升压子电路输出电压的纹波。
11.如权利要求10所述的无线收发器,其特征在于,所述电源控制子电路包括:PT1301、第十一电容、第十二电容、第十三电容、第三电阻和第四电阻,所述第十一电容和第十二电容一端接地,另一端分别连接所述PT1301的VDD和CE端,所述第十一电容与所述PT1301的连接端连接电源端,所述第三电阻和第十三电容并联,其并联电路的两端分别连接所述PT1301的LX和FB端,所述第四电阻连接所述PT1301的FB和GND端,所述PT1301的VDD端接电源,CE端和LX端连接,并连接所述电感升压子电路。
12.如权利要求11所述的无线收发器,其特征在于,所述电感升压子电路包括:壳封功率电感和第一二级管,所述壳封功率电感一端连接电源端,另一端连接所述第一二级管的阳极,其阴极连接所述PT1301的LX端。
13.如权利要求12所述的无线收发器,其特征在于,所述输出稳压子电路包括:第五电阻、功率三极管、第二二级管、第十四电容和第十五电容,所述功率三极管的集电极连接所述第一二级管的阴极,第五电阻连接所述功率三极管的集电极和基极,所述第二二级管的阳极连接PT1301的GND端,阴极连接所述功率三极管的基极,所述第十四电容和第十五电容的一端均连接PT1301的GND端,另一端均连接所述功率三极管的发射极。
14.如权利要求1~13中任一项所述的无线收发器,其特征在于,所述MCU为STC11L04E单片机。
15.如权利要求1~13中任一项所述的无线收发器,其特征在于,所述射频信号收发器为AX5043超低功耗窄带收发芯片。
16.如权利要求1~13中任一项所述的无线收发器,其特征在于,所述低噪声放大器为SGA-8343芯片。
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