基于MRF24J40的IEEE802.15.4无线收发电路设计

保持PCB的厚度是十分重要的，任何尺寸的改变将会影响天线的性能或者微带线的特性阻抗。信号层的50 Ω微带线为12 mil(1 mil=0.025 4 mm)。应避免微带线的长度超过2.5 cm，当线长超过2.5 cm，接近电路板的工作频率1／4波长时，导线可以象天线一样工作。除天线外，导线应避免尖锐的转角，以减少EMI的产生。当周期信号和时钟进行转换时，数字线容易产生噪声，布线时应避免使射频信号线接近任何数字线。电源必须以星状拓扑结构形式分配给每个电源引脚端，采用低自感系数的电容器进行退耦。退耦电容器可以采用15～27 pF和100 nF进行组合。还有低电阻电解电容必须放置在每个引脚上来适当去除耦合噪声。电感器的自谐振频率至少应该是工作频率的两倍。PCB地线设计尽可能粗，甚至大面积接地，除了天线部分、元器件引线、电源走线、信号线之外，其余部分均可作为地线。

3.2 PCB天线设计

RF差分输入／输出正端RFP和负端RFN连接平衡-不平衡变换电路和兀型阻抗匹配电路，推荐的PCB天线部分布线图和尺寸(单位：mm)如图4所示。



4 MRF24J40的初始化程序

由MRF24J40构成的IEEE802.15.4无线收发电路必须在微控制器的控制下，才能够在IEEE802.15.4网络中应用。电路中进行数据的发送和接收前，必须完成器件的初始化设置。MRF24J40的初始化程序如下所示：



5 结 语

采用MRF24J40构成的IEEE802.15.4无线收发器电路，支持MiWiTM，ZigBee等协议，为IEEE802.5.15.4MAC和PHY物理层提供硬件层，工作在2.405～2.48 GHzISM频段，接收灵敏度为-91 dBm，发射输出功率为+0 dBm，采用4线式SPI与微控制器接口，适合家居自动化、工业自动化等低数据速率传输的应用。作为“全自动哮喘诊断仪”的无线数据传输通道，效果良好。

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