Thiết kế mô đun truyền thông không dây hai chiều sử dụng sóng RF và ứng dụng trong trao đổi thông tin của hệ thống kiểm tra chất lượng bộ lưu điện cửa cuốn của công ty cổ phần công

Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật chuyên ngành Kỹ thuật điều khiển và tự động hóa Hình 1.26: Mô đun RF hoàn thiện Hình 2.1: Bộ lưu điện cửa cuốn EMAX Hình 2.2: Sơ đồ cấu trúc bộ lưu điện cửa c

Trang 1

Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật chuyên ngành Kỹ thuật điều khiển và tự động hóa

1

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan:

- Đây là công trình nghiên cứu do chính tôi thực hiện

- Kết quả nghiên cứu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai sử dụng để công bố

Người thực hiện luận văn

Dương Quang Thắng

Trang 2

2

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN 1

MỤC LỤC 2

DANH MỤC HÌNH ẢNH 4

DANH MỤC BẢNG BIỂU 6

DANH MỤC KÍ HIỆU VÀ VIẾT TẮT 7

MỞ ĐẦU 8

Chương 1: Thiết kế mô đun truyền thông không dây hai chiều sử dụng sóng RF tần số 433 Mhz 12

1.1 Tóm tắt lý thuyết sử dụng 12

1.1.1 Lý thuyết 12

1.1.2 Công cụ sử dụng 18

1.2 Thiết kế mạch nguyên lý 20

1.2.1 Cấu trúc IC CC1101 20

1.2.2 Mạch nguyên lý 29

1.3 Thiết kế mạch in 39

1.3.1 Lựa chọn linh kiện 39

1.3.2 Thiết kế mạch in với phần mềm Allegro 41

1.3.3 Mô phỏng mạch in với phần mềm ADS 43

1.4 Kết quả và đánh giá 48

1.4.1 Mạch in hoàn thiện 48

1.4.2 Mô đun RF hoàn thiện 48

1.4.3 Đánh giá 49

Chương 2: Ứng dụng mô đun truyền thông RF trong trao đổi thông tin của hệ thống kiểm tra chất lượng bộ lưu điện cửa cuốn 50

2.1 Giới thiệu về công ty Thái Hưng Khang 50

2.2 Bộ lưu điện cửa cuốn EMAX 51

2.2.1 Tính năng bộ lưu điện EMAX 51

Trang 3

3

2.2.2 Cấu trúc bộ lưu điện EMAX 54

2.3 Hệ thống kiểm tra chất lượng bộ lưu điện cửa cuốn EMAX 56

2.3.1 Ý tưởng hệ thống kiểm tra chất lượng 56

2.3.2 Cấu trúc hệ thống kiểm tra chất lượng tự động 58

2.4 Ứng dụng mô đun truyền thông RF trong trao đổi thông tin 59

2.4.1 Cấu trúc dữ liệu truyền nhận 59

2.4.2 Cấu hình IC CC1101 61

2.5 Đánh giá 64

2.5.1 Kết quả 64

3.5.2 Hạn chế 64

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 65

TÀI LIỆU THAM KHẢO 66

PHỤ LỤC 67

Trang 4

Hình 1.5: Sơ đồ truyền dẫn ở tần số cao

Hình 1.6: Giao diện phần mềm ADS 2013.06

Hình 1.7: Giao diện phần mềm Allegro 16.6

Hình 1.16: Sơ đồ nguyên lý bộ lọc thông thấp

Hình 1.17: Sơ đồ mô phỏng bộ lọc thông thấp

Hình 1.18: Kết quả mô phỏng bộ lọc thông thấp

Hình 1.19: Tính toán đường truyền dẫn 50Ω

Hình 1.20-a: Kết quả mô phỏng mạch phối hợp trở kháng

Hình 1.20-b: Kết quả mô phỏng mạch phối hợp trở kháng

Hình 1.20-c: Kết quả mô phỏng mạch phối hợp trở kháng

Hình 1.21-a: Mặt trên mạch in

Hình 1.21-b: Mặt dưới mạch in

Hình 1.21-c: Lớp in hình linh kiện mạch in

Hình 1.22: Cấu trúc mô phỏng mạch in với phần mềm ADS

Hình 1.23-a: Sơ đồ mô phỏng mạch in

Trang 5

Hình 1.26: Mô đun RF hoàn thiện

Hình 2.1: Bộ lưu điện cửa cuốn EMAX

Hình 2.2: Sơ đồ cấu trúc bộ lưu điện cửa cuốn EMAX

Hình 2.3: Cấu trúc hệ thống kiểm tra chất lượng

Trang 6

6

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 1.1: Cấu trúc chân CC1101

Bảng 1.2: Thanh ghi cấu hình CC1101

Bảng 1.3: Thanh ghi trạng thái CC1101

Bảng 1.4: Thông số bộ cộng

Bảng 1.5: Thông số bộ lọc thông thấp

Bảng 1.6: Danh sách linh kiện lựa chọn

Bảng 2.1: Cấu trúc dữ liệu truyền nhận

Bảng 2.2: Thông số cấu hình CC1101

Trang 7

7

DANH MỤC KÍ HIỆU VÀ VIẾT TẮT

2-FSK Binary Frequency Shift Keying

4-FSK Quatemary Frequency Shift Keying

ADC Analog to Digital Converter

ADS Advanced Design System

CCA Clear Channel Assessment

CRC Cyclic Redundancy Check

FIFO First In First Out

GFSK Gaussian shaped Frequency Shift Keying

RSSI Received Signal Strength Indicator

RX Receive, Receive Mode

SPI Serial Peripheral Interface

TX Transmit, Transmit Mode

Trang 8

8

MỞ ĐẦU

Cùng với sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ, kỹ thuật truyền thông không dây đang ngày càng cho thấy đó là xu thế tất yếu Các ứng dụng không dây được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực: thiết bị công nghiệp, thiết bị

đo lường, hệ thống nhà thông minh, hay các ứng dụng phục vụ nhu cầu ngày càng cao của con người như giải trí, các thiết bị y tế các nhân… Để đáp ứng các lĩnh vực đa dạng đó, kỹ thuật truyền thông không dây được đưa ra theo nhiều chuẩn khác nhau như: RF dưới 1Ghz, wifi, Bluetooth, Zigbee… Mỗi chuẩn kỹ thuật đều có những ưu điểm riêng, phù hợp với những ứng dụng khác nhau

Theo chương trình đạo tạo Thạc sĩ kỹ thuật, nội dung luận văn tốt nghiệp định hướng là giải quyết một vấn đề thực nghiệm khoa học nhằm đáp ứng nhu cầu phát triển, hiện đại hóa sản xuất và ứng dụng nghề nghiệp liên quan tới công việc của học viên Chính vì vậy, cùng với lý do trên, tác giả quyết định

lựa chọn đề tài: “Thiết kế mô đun truyền thông không dây hai chiều sử dụng sóng RF và ứng dụng trong trao đổi thông tin của hệ thống kiểm tra chất lượng bộ lưu điện cửa cuốn của công ty cổ phần công nghệ Thái Hưng Khang”

Nội dung đề tài gồm 2 phần:

- Thiết kế mô đun truyền thông không dây 2 chiều sử dụng sóng RF

- Ứng dụng mô đun RF trong ứng dụng cụ thể đó là phần trao đổi thông tin của hệ thống kiểm tra chất lượng tự động bộ lưu điện cửa cuốn của Công ty

cổ phần công nghệ Thái Hưng Khang

Đối với thiết kế sản phẩm RF, lựa chọn tần số thiết kế là công việc cần thiết đầu tiên Lựa chọn tần số RF sử dụng không chỉ quyết định tới cấu trúc thiết kế mà còn phải phù hợp với luật pháp nơi ứng dụng thiết bị RF Ở các khu

Trang 9

9

vực khác nhau hoặc với các quốc gia khác nhau, việc sử dụng tần số RF sẽ có những quy định riêng theo khu vực hoặc quốc gia đó Có những tần số riêng cho những ứng dụng cụ thể (ví dụ ở Việt Nam tần số 408.925 Mhz được cục tần số quy định độc quyền cho việc đọc dữ liệu điện năng từ xa của tập đoàn điện lực Việt Nam) Ngoài ra, có những tần số RF chung, được sử dụng miễn phí mà phần lớn thiết bị của các nhà xản xuất được thiết kế với tần số này Ở khu vực Bắc Mỹ, tần số RF là 315Mhz hoặc 915Mhz, ở khu vực Châu Âu, tần

số RF là 433Mhz hoặc 868Mhz, ở Nhật Bản tần số RF là 426Mhz hoặc 920Mhz, khu vực Châu Á là 315Mhz, 433Mhz hoặc 915Mhz Tần số RF 433Mhz là miễn phí và được sử dụng phổ biến, rộng rãi trên thế giới Nội dung thiết kế mô đun RF trong luận văn sẽ lựa chọn giải pháp thiết kế tại tần số 433Mhz

Hiện nay, với các nhà sản xuất bán dẫn lớn, về giải pháp RF dưới 1Ghz đều đưa ra giải pháp sử dụng IC tích hợp Các IC được tích hợp sẵn nhiều tính năng và nội dung xử lý bên trong Điều này giúp cho cấu trúc thiết kế đơn giản, rút ngắn thời gian nghiên cứu, thiết kế, đồng thời nâng cao chất lượng, độ tin cậy cho sản phẩm Có thể kể ra một số dòng IC cho giải pháp RF dưới 1 Ghz của các hãng:

- Hãng Texas Instrument của Mỹ với dòng IC CC1101, CC1120, CC1121, CC1125… hoặc IC được tích hợp thêm vi xử lý như CC1110, CC1111, CC430 Các IC này đều có thể lập trình linh hoạt với các dải tần số RF khác nhau, với cùng 1 cấu trúc, việc cài đặt là thu hoặc phát tín hiệu được xử lý bên trong IC

- Hãng SiliconLab với dòng IC Si4455/Si4454/Si4453 hoặc Si4464/Si4463/Si4461/Si4460 cũng là dòng IC linh hoạt cho ứng dụng RF ở tần số dưới 1Ghz

- Hoặc hãng ST Electronic với dòng IC SPIRIT

Trang 10

10

Texas Instrument là hãng sản xuất bán dẫn của Mỹ Với các giải pháp đưa ra thì hệ thống tài liệu, thiết kế mẫu của Texas Instrument rất đầy đủ và chi tiết Ở Việt Nam, Texas Instrumenr có văn phòng đại diện và nhiều chính sách tạo thuận lợi, hỗ trợ người nghiên cứu, thiết kế như việc tư vấn về giải pháp, xin linh kiện mẫu hay hỗ trợ các vấn đề kỹ thuật

Qua việc phân tích giải pháp của các hãng cũng như tần số RF phù hợp, phần thiết kế mô đun truyền thông 2 chiều sử dụng sóng RF sẽ lựa chọn giải pháp của hãng Texas Instrument và cụ thể là IC CC1101 tại tần số 433Mhz

Về ý nghĩa thực tế, mô đun RF CC1101 được ứng dụng rộng rãi:

- Thiết bị đo lường: công tơ điện tử, đồng hồ đo mức nước, khí ga…

- Thiết bị bảo vệ, cảnh báo: cảnh báo dò khí ga, cảnh báo kính vỡ…

- Tự động hóa: Hệ thống nhà tự động, thiết bị công nghiệp …

Mô đun RF tần số 433Mhz với giải pháp sử dụng IC CC1101 của Texas Instrument ở Việt Nam:

- Trên thị trường điện tử Việt Nam, mô đun CC1101 được giao bán khá nhiều tại các cửa hàng điện tử Tuy nhiên, các mô đun này hầu hết xuất xứ từ Trung Quốc, chất lượng không được đảm bảo

- Mô đun chất lượng cao của các nhà sản xuất ngoài nước thì gặp phải vấn

đề về thủ tục nhập khẩu cũng như số lượng sản phẩm Đối với các dự án số lượng không quá lớn, giá thành nhập các mô đun này là cao, làm phát sinh lớn trong giá thành sản phẩm

- Về nghiên cứu thiết kế, giải pháp RF với IC CC1101 đã có 1 số thiết kế của sinh viên Tuy nhiên, các thiết kế này chưa trình bày được rõ ràng, cụ thể, chi tiết Thiết kế mới chỉ dừng lại ở mức thử nghiệm, không phù hợp cho sản xuất số lượng lớn và đưa vào ứng dụng

Trang 11

11

Để giải quyết những vấn đề trên, luận văn sẽ thực hiện thiết kế mô đun

RF CC1101 với các tiêu chí sau:

- Mô đun hoạt động ổn định, khoảng cách truyền nhận đạt 100m trong trường hợp không có vật cản

- Kích thước nhỏ gọn, dễ dàng tích hợp, ghép nối vào hệ thống

- Thuận tiện cho gia công, sản xuất số lượng lớn

Sau phần thiết kế, đề tài sẽ trình bày một ứng dụng sử dụng mô đun RF CC1101, cụ thể là ứng dụng trong trao đổi thông tin của hệ thống kiểm tra chất lượng bộ lưu điện cửa cuốn của Công ty cổ phần công nghệ Thái Hưng Khang

Phương pháp thiết kế: Kết hợp phân tích, tính toán theo lý thuyết với mô phỏng, kiểm chứng chất lượng bằng phần mềm mô phỏng và đánh giá lại bằng thực nghiệm

Về bố cục, luận văn gồm 3 phần:

- Phần mở đầu: Trình bày lý do lựa chọn đề tài, lựa chọn giải pháp, mục tiêu nghiên cứu và ý nghĩa thực tế của đề tài

- Phần nội dung chính: bao gồm 2 chương

 Chương 1: Thiết kế mô đun truyền thông không dây hai chiều sử dụng sóng RF tần số 433Mhz

 Chương 2: Ứng dụng mô đun truyền thông RF trong trao đổi thông tin của hệ thống kiểm tra chất lượng bộ lưu điện cửa cuốn

- Phần kết luận: Trình bày những kết quả thực hiện của luận văn

Trang 12

12

Chương 1: Thiết kế mô đun truyền thông không dây hai chiều

sử dụng sóng RF tần số 433 Mhz 1.1 Tóm tắt lý thuyết sử dụng

1.1.1 Lý thuyết

1.1.1.1 Cơ bản về cao tần

- Đặc điểm đường truyền dẫn ở tần số thấp:

 Bước sóng lớn hơn nhiều lần so với chiều dài đường dây

 Công suất truyền đạt dễ dàng tính toán theo dòng điện và điện áp

- Đặc điểm đường truyền dẫn ở tần số cao:

 Bước sóng bằng hoặc nhỏ hơn so với chiều dài đường dây

 Đặc tính đường truyền dẫn ảnh hưởng tới công suất truyền đạt

 Ở tần số cao, trở kháng đặc tính của đường truyền dẫn (Zo) là rất quan trọng cho việc giảm công suất phản xạ và công suất truyền đạt là lớn nhất

- Trở kháng đặc tính (Zo)

 Zo là hệ số tỉ lệ giữa sóng điện áp và sóng dòng điện

 Zo là hàm số vật lý phụ thuộc vào kích thước đường truyền và hằng số điện môi Ɛ𝑟

 Zo thường là số thực (50Ω hoặc 75Ω)

Trang 13

13

Hình 1.1: Trở kháng đặc tính của đường truyền dẫn

- Công suất truyền

Hình 1.2: Mô hình truyền dẫn

 Mô hình truyền dẫn được mô tả trong hình 1.2, với 𝑉𝑠 là nguồn phát, 𝑍𝑠

là trở kháng nguồn phát, 𝑍𝐿 là trở kháng của tải

Trang 14

Trang 15

15

1.1.1.2 Các thông số đánh giá ở tần số cao

Hình 1.5: Sơ đồ truyền dẫn ở tần số cao

- Ở tần số cao, công suất truyền từ nguồn (Incident) tới tải bị chia làm 2

phần:

 Phần phản xạ (Reflected): biểu diễn tổn thất trên đường truyền dẫn

 Phần truyền đạt tới tải (Transmited)

- Các thông số phần công suất phản xạ:

Trang 16

- Ở tần số cao, việc lựa chọn chất liệu mạch in, tính toán trở kháng đặc tính

Zo của đường dây rất quan trọng trong việc thiết kế

Trang 17

17

- Mạch in 2 lớp, 2 đường mạch song song, lớp dưới phủ đất

Trang 18

18

1.1.2 Công cụ sử dụng

- Công cụ tính toán và mô phỏng: phần mềm Advanced Design System (ADS)

- Công cụ thiết kế mạch in: phần mềm Allegro

1.1.2.1 Phần mềm Advanced Design System (ADS)

- Advanced Design System là bộ phần mềm của hãng keysight Đây là phần mềm thiết kế chuyên dụng cho các ứng dụng RF và ứng dụng số tốc độ cao

- Trong phạm vi luận văn, phần mềm ADS được dùng để tính toán mạch phối hợp trở kháng, mô phỏng mạch nguyên lý, mô phỏng mạch in

- Giao diện phần mềm ADS, phiên bản 2013.06 như hình 1.6

Hình 1.6: Giao diện phần mềm ADS 2013.06

Trang 19

19

1.1.2.2 Phần mềm Allegro

- Allegro là sản phẩm của công ty Cadence, đây là phần mềm chuyên dụng cho việc thiết kế mạch điện tử

- Trong phạm vi luận văn, phần mềm Allegro được sử dụng cho việc thiết

kế mạch nguyên lý và thiết kế mạch in

- Giao diện phần mềm Allegro phiên bản 16.6 như trong hình 1.7

Hình 1.7: Giao diện phần mềm Allegro 16.6

Trang 20

- Tần số trung tâm là 315 Mhz, 433 Mhz, 868 Mhz và 915 Mhz Tuy nhiên,

- Đặc điểm tương tự (analog)

 Kiểu điều chế tín hiệu: 2-FSK, 4-FSK, GFSK và MSK

 Hỗ trợ tính năng nhảy tần số bằng việc cài đặt nhanh chóng

- Đặc điểm số (digital)

Trang 21

21

 Linh hoạt với gói dữ liệu truyền nhận: việc phát hiện tín hiệu đồng bộ, kiểm tra địa chỉ, chiều dài bản tin được thực hiện trên chíp Chiều dài bản tin

có thể thay đổi linh hoạt, xử lý CRC tự động

 Giao diện SPI

 Bộ lọc thông dải tín hiệu có thể lập trình được

 Tích hợp nhiều thông số đánh giá chất lượng tín hiệu truyền nhận: RSSI, PQI, CCA, LQI…

- Năng lượng tiêu thụ thấp:

 Dòng tiêu thụ 200nA trong chế độ ngủ

 Thời gian đánh thức ngắn: 240us từ chế độ ngủ sang chế độ RX hoặc TX

 Dữ liệu truyền (TX) và nhận (RX) tách biệt trong 2 mảng riêng biệt (64 bytes FIFO)

1.2.1.3 Cấu trúc

- IC CC101 có 20 chân, được mô tả như hình 1.8

Hình 1.8: Sơ đồ chân CC1101

Trang 22

22

Bảng 1.1: Cấu trúc chân CC1101

1 SCLK Đầu vào số - Chân clock, giao diện SPI

2 SO (GDO1) Đầu ra số - Chân dữ liệu ra, giao diện SPI

3 GDO2 Đầu ra số - Đầu ra số, sử dụng cho:

 Kiểm tra tín hiệu

 Trạng thái dữ liệu FIFO

Vào/ra số - Đầu ra số, sử dụng cho:

 Kiểm tra tín hiệu

 Trạng thái dữ liệu FIFO

 Xóa kênh

7 CSn Vào số - Chân lựa chọn chíp, giao diện

SPI

8 XOSC_Q1 Vào/ra tương tự - Chân dao động 1

tự)

- Nguồn cấp: 1.8 – 3.6 VDC

10 XOSC_Q2 Vào/ra tương tự - Chân dao động 2

Trang 23

13 RF_N Vào/ra RF - Trong chế độ thu: cực (-) tín hiệu

RF vào LNA

- Trong chế độ phát: cực (-) tín hiệu RF ra PA

- Điện trở cho dòng tham chiếu

18 DGUARD Nguồn (số) - Nguồn cấp

20 SI Vào (số) - Chân dữ liệu vào, giao diện SPI

Trang 24

 Phần phát tín hiệu RF của CC1101 được dựa trên việc tổng hợp trực tiếp tần số RF Tần số tổng hợp gồm 1 tín hiệu gốc và 1 tín hiệu được dịch pha 90°

để tạo ra các tín hiệu I và Q Công suất phát tín hiệu thực hiện ở khâu PA Tín hiệu RF được phát ra qua cổng RF_P và RF_N Giữa 2 chân này có 1 trở kháng tùy thuộc vào tần số RF

 Một nguồn dao động được nối vào 2 chân XOSC_Q1 và XOSC_Q2 Nguồn dao động này tạo ra tần số tham chiếu cho các khối bên trong IC

Trang 25

25

 Việc giao tiếp thông tin được thực hiện qua giao diện nối tiếp chuẩn SPI

4 dây

- Giao diện SPI

Hình 1.10: Giao diện SPI

 CC1101 được cấu hình qua một giao diện SPI 4 dây (SI, SO, SCLK và CSn) Trong đó, CC1101 đóng vai trò là Slave Giao diện SPI được sử dụng để đọc và ghi dữ liệu các thanh ghi của CC1101

 Chân CSn phải được giữ ở mức logic thấp trong toàn bộ quá trình trao đổi dữ liệu Nếu chân CSn ở mức logic cao trong khi đọc hoặc ghi dữ liệu, quá trình trao đổi dữ liệu sẽ bị lỗi

 Việc trao đổi dữ liệu bắt đầu khi chân CSn được kéo xuống mức logic thấp, và vi điều khiển phải đợi tới khi chân SO của CC1101 có mức logic thấp trước khi bắt đầu truyền hoặc nhận byte dữ liệu đầu tiên Điều này đảm bảo rằng xung dao đồng đồng bộ đã chạy ổn định Tuy nhiên, ở trạng thái SLEEP hoặc XOFF, chân SO của CC1101 sẽ luôn luôn ở mức logic thấp sau khi mức logic ở chân CSn là thấp

Trang 26

 Ở chế độ phát, bộ điều chế sẽ truyền tín hiệu bắt đầu trước tiên, sau đó

là từ đồng bộ (Synchronization) và dữ liệu FIFO truyền Nếu mảng dữ liệu truyền đi là trống, bộ điều chế sẽ tiếp tục gửi chuỗi tín hiệu bắt đầu cho tới khi byte dữ liệu đầu tiên được ghi vào mảng TX FIFO

 Chuỗi tín hiệu bắt đầu, từ đồng bộ, và 2 byte CRC được thêm tự động trong chế độ TX và được xử lý, xóa đi trong chế độ RX

 Độ dài dữ liệu truyền nhận có thể cấu hình với chiều dài tối đa là 64 bytes FIFO

Trang 27

Trang 28

28 Bảng 1.3: Thanh ghi trạng thái CC1101

Trang 29

29

1.2.2 Mạch nguyên lý

1.2.2.1 Cấu trúc mạch

- Sơ đồ cấu trúc mạch theo khuyến cáo từ hãng sản xuất

- Cấu trúc mạch cho tần số RF 433Mhz (dải tần số 387Mhz – 464Mhz)

Hình 1.12: Sơ đồ nguyên lý mạch RF CC1101

- Chân RBIAS của CC1101 được nối với điện trở R1 có giá trị 56 KOhm

- Nguồn dao động của CC1101 sử dụng 1 dao động thạch anh tần số 26 Mhz

- Mạch phối hợp trở kháng:

RFN

ANTEN SI

SO

SCLK

GDO2

GDO0 CSN VDD

C8 27pF

C9 100nF

C1 3.9pF

L2 27nH

L3 22nH

C2 3.9pF

C15 220pF

C14 10nF

L1 27nH

R1 56K C13 220pF

C12 220pF

C10 100nF

C3 220pF C11

10nF

L4 27nH U1

C4 8.2pF

C5 5.6pF

Y 1 26Mhz

C8 27pF C7

27pF

Y 1 26Mhz

Trang 30

30

 Mạch phối hợp trở kháng có tác dụng phối hợp trở kháng nguồn với tải

 Chất lượng mạch phối hợp trở kháng quyết định tới chất lượng thu phát tín hiệu RF của mạch

1.2.2.2 Mạch phối hợp trở kháng

- Lựa chọn trở kháng đặc tính đường truyền dẫn Zo = 50Ω, việc phối hợp trở kháng đảm bảo công suất truyền từ cổng RF của CC1101 tới ăng ten là lớn nhất

- Cấu trúc mạch phối hợp trở kháng được mô tả như trong hình 1.13

Bộ cộng (Balun) Bộ lọc (Filter) Zo = 50 Ohm

C3 220pF

L4 27nH C6 220pF

C4 8.2pF

C5 5.6pF

Trang 31

31

- Bộ cộng (Balun)

 Đầu ra RF của CC1101 là 2 chân RF_P và RF_N với 2 tín hiệu ngược pha nhau ở tần số sóng mang 433Mhz Bộ cộng có tác dụng chuyển 2 tín hiệu này thành 1 tín hiệu duy nhất

 Bộ cộng gồm các phần tử: C1, L1, C2, L2 và C3 với các giá trị như bảng 1.4

Trang 32

Trang 33

Hình 1.16: Sơ đồ nguyên lý bộ lọc thông thấp

 Cấu trúc lọc với 2 bộ LC nối tiếp

C5 5.6pF

Trang 34

34

 Sơ đồ mô phỏng bộ lọc với phần mềm ADS

Hình 1.17: Sơ đồ mô phỏng bộ lọc thông thấp

 Kết quả mô phỏng bộ lọc thông thấp:

Hình 1.18: Kết quả mô phỏng bộ lọc thông thấp

 Nhận xét: Bộ lọc thông thấp có tần số cắt là 586.8Mhz (dB = -3)

Trang 35

Hình 1.19: Tính toán đường truyền dẫn 50Ω

 Kết quả: Đường mạch in dạng 1 dây so đất với độ rộng đường mạch

𝑊 = 58.1⁡𝑚𝑖𝑙

Trang 36

Trang 37

37

 Kết quả mô phỏng

Hình 1.20-a: Kết quả mô phỏng mạch phối hợp trở kháng

Hình 1.20-b: Kết quả mô phỏng mạch phối hợp trở kháng

Định dạng
Số trang	74
Dung lượng	1,7 MB