專利名稱：兩片發(fā)射芯片共享同一天線電路的fsk發(fā)射機及制法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種FSK發(fā)射機。本發(fā)明還涉及一種FSK發(fā)射機的制備方法。具 體地說是一種使用雙片ASK發(fā)射芯片共享同一個天線電路的FSK發(fā)射機及其制備 方法。
(二)
背景技術(shù)：
FSK/ ASK超外差收發(fā)芯片在遠程無線抄表系統(tǒng)、汽車胎壓檢測系統(tǒng)(TPMS)、 無線傳感器等方面已有廣泛的應用。
受國際標準的限制，目前在433MHz頻點可用的FSK調(diào)制模式的集成射頻發(fā)
射芯片，工作在-40 125。C溫度下的發(fā)射功率尚無超過10dBm的產(chǎn)品。為了滿
足某些需求更大發(fā)射功率的應用場合的要求，通常的解決方案是采用兩片超出 lOdBm發(fā)射功率的ASK發(fā)射芯片設計FSK發(fā)射機。
"VHF波段功率合成器的理論和設計"(中國傳煤大學學報，2006， 13(2) :44-46)和"無線傳輸系統(tǒng)中功率放大電路的設計"(中北大學，2007, 5:25-63)中提出了通過使用功率合成技術(shù)和外加功放元件來增大發(fā)射功率的方 法，但這需要分別提供天線電路或者使用功率合成電路以達到共用同一天線電路 的目的。此方法不但增加了電路的復雜度，降低了發(fā)射機的可靠性而且還增大了 靜態(tài)耗損功率，尤其不適合用電池供電且要求具有長壽命的應用系統(tǒng)中。
(三)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種能有效解決小功率FSK發(fā)射機功率合成的問題， 可以設計出更高發(fā)射功率FSK發(fā)射機，能避免芯片損壞的兩片發(fā)射芯片共享同 一天線電路的FSK發(fā)射機。本發(fā)明的目的還在于提供一種兩片發(fā)射芯片共享同一 天線電路的FSK發(fā)射機的制備方法。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的
本發(fā)明的兩片發(fā)射芯片共享同一天線電路的FSK發(fā)射機的組成包括兩片同 一型號具有漏極開路輸出方式的ASK發(fā)射芯片，兩片ASK發(fā)射芯片的PA輸出端 連接在一起，共同接到匹配網(wǎng)絡的輸入端，兩片ASK發(fā)射芯片的輸入控制端連接
4到微處理器的兩根1/0線上。
本發(fā)明的兩片發(fā)射芯片共享同一天線電路的FSK發(fā)射機的制備方法步驟是
1、 選擇兩片同一型號具有漏極開路輸出方式的ASK發(fā)射芯片，其單片功率 輸出須滿足FSK發(fā)射機的發(fā)射功率要求；
2、 根據(jù)所選芯片技術(shù)手冊，確定芯片電源、輸出匹配網(wǎng)絡、晶體振蕩電路；
3、 由FSK發(fā)射機的兩個發(fā)射頻點/^、 / ,2選擇與之相匹配的無源晶體振
蕩器X,和X,的頻率；
4、 將兩片ASK發(fā)射芯片的PA輸出端連接在一起，共同接到輸出匹配網(wǎng)絡的 輸入端；
5、 分別把兩片ASK發(fā)射芯片的輸入控制端連接到微處理器的兩根I/O線上。 微處理器的工作方式是使發(fā)射數(shù)據(jù)信息中的'0'和'r分別對應兩個不同的 ASK芯片輸入控制端。
本發(fā)明的關(guān)鍵特征是利用兩片ASK芯片交替工作來實現(xiàn)FSK發(fā)射機的功能， 并且使用了同一天線電路。相對于普通FSK發(fā)射機而言，它的發(fā)射功率與單片 ASK發(fā)射芯片的發(fā)射功率相同。因此可通過選擇超過單片F(xiàn)SK發(fā)射芯片發(fā)射功 率的ASK發(fā)射芯片來達到設計更高發(fā)射功率FSK發(fā)射機的目的。
本發(fā)明的實質(zhì)是利用ASK發(fā)射芯片是漏極開路輸出特征，把兩片ASK發(fā)射 芯片的輸出端連接到一起，當芯片不工作時對外輸出是高阻抗，不會影響其他芯 片的輸出。在數(shù)據(jù)輸入端通過微處理器控制兩片ASK發(fā)射芯片，使在任何情況下 都只有一片ASK發(fā)射芯片在工作，這樣就可以保證同一個外圍發(fā)射電路對任意一 個發(fā)射芯片都是最佳匹配狀態(tài)。同時可通過控制ASK發(fā)射芯片的輸入端關(guān)閉ASK 發(fā)射芯片的工作，以達到避免芯片損壞的目的。
本發(fā)明的具體工作過程和原理是按照圖1的方式將各個硬件模塊連接到一 起。其中微處理器Ul判斷當前發(fā)射數(shù)據(jù)信息位是'0'還是'1'，如果數(shù)據(jù)位是
'0，，則通過微處理器的I/O 口 I/0_1將發(fā)射頻率為的ASK發(fā)射芯片U2的 數(shù)據(jù)輸入控制端Dl置高，使能ASK發(fā)射芯片U2產(chǎn)生頻率為的射頻信號；如 果數(shù)據(jù)位是'1'，則通過微處理器的I/O 口 I/0_2將發(fā)射頻率為的ASK發(fā) 射芯片U3的數(shù)據(jù)輸入控制端D2置高，使能ASK發(fā)射芯片U3產(chǎn)生頻率為2的射頻信號。隨著發(fā)射數(shù)據(jù)的不斷更新，兩片ASK發(fā)射芯片交替工作，從而完成對 基帶數(shù)據(jù)的FSK調(diào)制，最后由兩片ASK發(fā)射芯片的PA輸出端交替輸出頻率為/,、
/,2射頻信號，通過同一天線諧振匹配網(wǎng)絡和天線發(fā)射出去。 本發(fā)明的有意效果在于
1. 在工程上給出了一種增大FSK發(fā)射功率的特殊方法，它比其他方法使用 更少的外圍電路元件，而且方法簡便易于實現(xiàn)。
2. 為使用ASK發(fā)射芯片構(gòu)成功率更大的FSK發(fā)射電路提供了一種有效的解 決方案。
(四)


圖l是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖2是本發(fā)明的具體實施方式
的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖舉例對本發(fā)明做更詳細地描述
結(jié)合圖1，本發(fā)明的兩片發(fā)射芯片共享同一天線電路的FSK發(fā)射機的實現(xiàn)步 驟是
1、 選擇兩片同一型號具有漏極開路輸出方式的ASK發(fā)射芯片，其單片功率 輸出須滿足FSK發(fā)射機的發(fā)射功率要求。
2、 根據(jù)所選芯片技術(shù)手冊，確定芯片電源、輸出匹配網(wǎng)絡、晶體振蕩電路。
3、 由FSK發(fā)射機的兩個發(fā)射頻點/^、 _/^2選擇與之相匹配的無源晶體振
蕩器X,和X2的頻率。
4、 將兩片ASK發(fā)射芯片的PA輸出端連接在一起，共同接到匹配網(wǎng)絡的輸入端。
5、 分別把兩片ASK發(fā)射芯片的輸入控制端連接到微處理器的兩根I/O線上。
微處理器的工作方式是使發(fā)射數(shù)據(jù)信息中的'o'和'r分別對應兩個不同的
ASK芯片輸入控制端。
結(jié)合圖2，它是將本發(fā)明用于汽車胎壓監(jiān)視系統(tǒng)(TPMS)的具體實施方式
。由 胎溫胎壓檢測及主控芯片U1、 ASK發(fā)射芯片U2和U3、晶體振蕩器X1和X2、輸 出匹配濾波電路及天線、JTAG下載口及電源電路共同組成。
6Ul內(nèi)置的溫度，壓力等傳感器負責采集輪胎實時數(shù)據(jù)，經(jīng)過分析處理后由 數(shù)據(jù)輸入端口 Dl和D2送入ASK發(fā)射芯片U2和U3。芯片U2是實現(xiàn)FSK發(fā)射中
的，芯片U3是實現(xiàn)FSK發(fā)射中的。 XI為U2芯片提供基準頻率，X2為芯
片U2提供基準頻率。Ul、 U2的功放輸出端PAOUT連接到同一個匹配諧振電路共 同驅(qū)動簡單的PCB環(huán)行天線或其他形式的50Q天線。天線匹配諧振電路由電感 Ll、 L2和電容C7、 C8、 Cll以及可變電容C9、 C10等組成。 本實施例采用的具體參數(shù)是
1、 主控芯片使用SP30，該芯片內(nèi)置溫度、壓力傳感器，使用JTAG 口進行 下載；
2、 ASK發(fā)射芯片使用MAX7044;
3、 晶體振蕩器的基準頻率/腿!^13.546312MHz， /XATU =13. 556687 MHz;
4、 FSK調(diào)制的兩個頻點分別為/^,=433. 79 MHz和/^2=434. 15 MHz;
5、 發(fā)射功率PCT/r= +13dBm;
以上描述為本發(fā)明的一種實施例，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案可以進行相應變化。
權(quán)利要求
1、一種兩片發(fā)射芯片共享同一天線電路的FSK發(fā)射機，其特征是兩片同一型號具有漏極開路輸出方式的ASK發(fā)射芯片，兩片ASK發(fā)射芯片的PA輸出端連接在一起，共同接到匹配網(wǎng)絡的輸入端，兩片ASK發(fā)射芯片的輸入控制端連接到微處理器的兩根I/0線上。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的兩片發(fā)射芯片共享同一天線電路的FSK發(fā)射機， 其特征是由胎溫胎壓檢測及主控芯片(Ul)、第一ASK發(fā)射芯片(U2)、第 二ASK發(fā)射芯片(U3)、第一晶體振蕩器(XI)、第二晶體振蕩器(X2)、輸 出匹配諧振濾波電路、天線、JTAG下載口及電源電路共同組成。胎溫胎壓檢測及主控芯片(Ul)內(nèi)置的溫度、壓力傳感器負責采集輪胎實 時數(shù)據(jù)，經(jīng)過分析處理后由第一數(shù)據(jù)輸入端口 (Dl)和第一數(shù)據(jù)輸入端口 (D2) 送入第一ASK發(fā)射芯片(U2)和第二ASK發(fā)射芯片(U3);第一ASK發(fā)射芯片(U2)是實現(xiàn)FSK發(fā)射中的/m，第二ASK發(fā)射芯片(U3)是實現(xiàn)FSK發(fā)射中的/^;第一晶體振蕩器(XI)為第一ASK發(fā)射芯片(U2)提供基準頻率，第二晶體振蕩器(X2)為第二ASK發(fā)射芯片(U3)提供基準頻率；第一ASK發(fā)射 芯片(U2)、第二 ASK發(fā)射芯片(U3)的功放輸出端PAOUT連接到同一個匹配 諧振濾波電路共同驅(qū)動簡單的PCB環(huán)行天線或其他形式的50Q天線；天線匹配 諧振電路由第一電感(Ll)、第二電感(L2)、第一電容(C7)、第二電容(C8)、 第三電容(C11)以及第一可變電容(C9)、第二可變電容(C10)連接組成。
3、 一種兩片發(fā)射芯片共享同一天線電路的FSK發(fā)射機的制備方法，其特征是(1) 選擇兩片同一型號具有漏極開路輸出方式的ASK發(fā)射芯片，其單片功 率輸出須滿足FSK發(fā)射機的發(fā)射功率要求；(2) 根據(jù)所選芯片技術(shù)手冊，確定芯片電源、輸出匹配網(wǎng)絡、晶體振蕩電路；(3) 由FSK發(fā)射機的兩個發(fā)射頻點/,、 /^2選擇與之相匹配的無源晶體 振蕩器X,和X,的頻率；(4) 將兩片ASK發(fā)射芯片的PA輸出端連接在一起，共同接到匹配網(wǎng)絡的 輸入端；(5) 分別把兩片ASK發(fā)射芯片的輸入控制端連接到微處理器的兩根I/O線上。
全文摘要
本發(fā)明提供的是一種兩片發(fā)射芯片共享同一天線電路的FSK發(fā)射機及制法。兩片同一型號具有漏極開路輸出方式的ASK發(fā)射芯片，兩片ASK發(fā)射芯片的PA輸出端連接在一起，共同接到匹配網(wǎng)絡的輸入端，兩片ASK發(fā)射芯片的輸入控制端連接到微處理器的兩根I/O線上。本發(fā)明在工程上給出了一種增大FSK發(fā)射功率的特殊方法，它比其他方法使用更少的外圍電路元件，而且方法簡便易于實現(xiàn)。為使用ASK發(fā)射芯片構(gòu)成功率更大的FSK發(fā)射電路提供了一種有效的解決方案。
文檔編號H04B1/04GK101488768SQ20091007148
公開日2009年7月22日 申請日期2009年3月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月4日
發(fā)明者付永慶, 劉占亞, 林 張, 陶寶泉 申請人:哈爾濱工程大學