89

Elektronika Praktyczna 2/2000

P O D Z E S P O Ł Y

Rezonator

SAW

Filtr

wyjœciowy

SAW

Konfigurowalny

modulator

i generator napiêæ

polaryzuj¹cych

RF Monolithics jest produ-

centem szerokiej gamy modu³Ûw
do transmisji radiowej, wyko-
nanych w†technologii hybrydo-
wej. S¹ wúrÛd nich nadajniki,
odbiorniki oraz kompletne trans-
ceivery. Licz¹c¹ siÍ grup¹ pro-
duktÛw oferowanych przez RFM
s¹ takøe filtry z†fal¹ powierzch-
niow¹ SAW (ang. Surface Acous-
tic Wave), spoúrÛd ktÛrych w†ar-
tykule przedstawimy wersje na
pasmo 433,92MHz.

Nadajniki

RFM oferuje kilka typÛw

hybrydowych nadajnikÛw, rÛø-
ni¹cych siÍ miÍdzy sob¹ prze-
d e w s z y s t k i m m a k s y m a l n ¹
szybkoúci¹ transmisji danych,
sposobami modulacji sygna³u
w.cz., poziomem generowa-
nych zak³ÛceÒ oraz moc¹ wyj-
úciow¹.

Najstarszymi uk³adami s¹

uk³ady modu³Ûw HX1000, przy-
stosowane do przesy³ania da-
nych z†szybkoúci¹ do 2400bd
i†modulacj¹ OOK (ang. On-Off
Key). Charakteryzuj¹ siÍ bardzo
prostym schematem aplikacyj-
nym (rys. 1), niskim poziomem
zak³ÛceÒ generowanych do oto-
czenia i†duø¹ stabilnoúci¹ czÍs-
totliwoúci noúnej, a†to dziÍki
wykorzystaniu dwÛch filtrÛw
SAW.

Identyczny pod wzglÍdem

w y p r o w a d z e Ò z e w n Í t r z n y c h
i†aplikacji jest nieco doskonal-
szy modu³ nadawczy oznaczony
symbolem HX1007. Jego podsta-
wow¹ zalet¹ w†stosunku do
HX1000 jest moøliwoúÊ przesy-
³ania danych z†szybkoúci¹ do
19,2kbd, co zosta³o okupione
nieco wiÍkszym poziomem za-
k³ÛceÒ. Na rys. 2†znajduje siÍ
schemat blokowy, prezentuj¹cy
w † u p r o s z c z e n i u k o n s t r u k c j Í
uk³adu.

O b y d w a p r z e d s t a w i o n e

uk³ady montowane s¹ w†iden-
tycznych, miniaturowych obu-
dowach przystosowanych do
montaøu powierzchniowego,
ktÛrych wymiary przedstawia-

my na rys. 3.

J e d n ¹ z † n a j d o s k o -

n a l s z y c h k o n s t r u k c j i
n a d a j n i k Û w z † o f e r t y
RFM jest modu³ ozna-
c z o n y

s y m b o l e m

TX5000. Maksymalna
szybkoúÊ transmisji da-
n y c h w y n o s i w † j e g o
przypadku aø 115,2kbd

(z modulacj¹ ASK) lub 19,2kbd
(z modulacj¹ OOK). DziÍki doúÊ
rozbudowanej elektronice na-
dajnika (rys. 4) charakteryzuje
siÍ on bardzo niskim poziomem

Hybrydowe układy firmy

FirmÍ RFM oraz

produkowane przez ni¹

hybrydowe modu³y

radiowe prezentowaliúmy

na ³amach EP juø

kilkakrotnie. Poniewaø

zagadnienia zwi¹zane

z†bezprzewodowym

przesy³aniem danych

cyfrowych ciesz¹ siÍ

wúrÛd naszych

CzytelnikÛw duøym

zainteresowaniem,

postanowiliúmy wrÛciÊ

do tematu prezentuj¹c

w†miarÍ kompletn¹

ofertÍ gotowych modu³Ûw

firmy RFM na pasmo

433,92MHz.

zak³ÛceÒ przy mocy wyjúcio-
wej ok. 0,75mW.

Schematy aplikacyjne nadaj-

nikÛw pracuj¹cych w†obydwu
konfiguracjach przedstawiono na
rys. 5.

Wszystkie prezentowane na-

dajniki s¹ przystosowane do pra-
cy z†niskim napiÍciem zasilania
(2,7..3,5V) i†maj¹ wyjúcia dopa-
sowane do impedancji 50

Ω

.

Odbiorniki

Typowe systemy transmisji

danych w pasmie 433,92MHz
przesy³aj¹ informacje na odleg-
³oúÊ 5..100 metrÛw. Ze wzglÍdu
na niewielk¹ dopuszczaln¹ moc
wyjúciow¹ nadajnikÛw (poniøej
1mW), poprawny odbiÛr sygna-
³Ûw wymaga stosowania specjal-
nych technik, spoúrÛd ktÛrych
metoda opracowana przez firmÍ
RFM jest najbardziej efektywna
w†swojej klasie cenowej.

Odbiorniki ASH (ang. Amp-

lifier-Sequenced Hybrid techno-
logy) wykorzystuj¹ bardzo ory-
ginaln¹ technikÍ obrÛbki sygna-
³u w.cz., dziÍki ktÛrej dobroÊ
toru radiowego jest bardzo duøa,
a†zak³Ûcenia generowane do oto-
czenia niewielkie. Schemat pre-
zentuj¹cy zasadÍ dzia³ania od-
biornika ASH przedstawiono na

ANTENA

+3V

2

4

3

1

HXxxxx

Nadajnik

hybrydowy

SW

C1

0.01µF

100nF

C2

0.01µF

R1

39k

R2

82k

9

8

U1

10

7

11

6

12

5

13

4

14

3

15

2

16

1

np. MC145026D

Wejœcie

cyfrowych

danych

Rys. 1.

Masa

+ zasilania

Wejœcie

danych

Wyjœcie w.cz.

o impedancji 50



Widok z do³u

Filtr

SAW

Filtr

SAW

10,67

9,02

2,8

HX100x

Rys. 2.

Rys. 3.

Rys. 4.

Nadajnik z modulacj¹ OOK

Nadajnik z modulacj¹ ASK

Wejœcie danych

Wejœcie danych

OOK

ASK

Rys. 5.

90

P O D Z E S P O Ł Y

Elektronika Praktyczna 2/2000

rys. 6. Wzmacniacze sygna³u
w.cz. (RFA1 i†2) s¹ kluczowane
przebiegami przesuniÍtymi nie-
co w†czasie, a†sygna³ z†wyjúcia
pierwszego stopnia wzmocnienia
przechodzi przez liniÍ opÛünia-
j¹c¹ SAW. W†ten sposÛb sygna³
w.cz., poddany dwukrotnemu
filtrowaniu moøe byÊ wzmocnio-
ny w†stopniu znacznie wiÍk-
szym niø jest to moøliwe w†roz-
wi¹zaniach standardowych. De-
tektor i†filtr dolnoprzepustowy
na wyjúciu odbiornika odpowia-
daj¹ za konwersjÍ sygna³u do
postaci cyfrowej.

Na rys. 7 znajduje siÍ sche-

mat wewnÍtrzny odbiornika
RX5000, ktÛry jest przystosowa-
ny do dekodowania z†modulacj¹
OOK o†szybkoúci do 19,2kbd.
W†trybie obniøonego poboru mo-
cy maksymalna szybkoúÊ trans-
misji obniøa siÍ do 2400bd, ale
modu³ pobiera pr¹d o†natÍøeniu
zaledwie 1,8mA. W†przypadku
odbioru sygna³u modulowanego
ASK, maksymalna szybkoúÊ
transmisji wynosi 115,2kbd. Mo-
du³ RX5000 jest wyposaøony
w†dwa niezaleøne konwertery
sygna³u analogowego na postaÊ
cyfrow¹ - DS1 i†DS2. Pierwszy
z†nich zapewnia duø¹ odpornoúÊ
konwersji na zak³Ûcenia szumo-
we, a konstrukcjÍ drugiego zop-
tymalizowano pod k¹tem kon-
wersji sygna³Ûw modulowanych
metod¹ ASK. Prze³¹czenie po-
miÍdzy konwerterami odbywa
siÍ automatycznie, w†zaleønoúci
od parametrÛw odbieranego syg-
na³u.

Nieco prostszymi obwodami

wyjúciowymi charakteryzuje siÍ
odbiornik RX5500. Tor odbior-
czy w.cz. zaprojektowano w†nim
takøe w†technologii ASH, dziÍki
czemu parametry toru radiowe-
go s¹ bardzo dobre.

W†sk³ad rodziny odbiorni-

kÛw ASH wchodzi seria uk³a-

dÛw RX1000/1005/1010/1020.
S¹ to miniaturowe odbiorniki
hybrydowe montowane w†obu-
dowach przystosowanych do
montaøu SMD o†bardzo duøej se-
lektywnoúci, przystosowane do
odbioru i†demodulacji sygna³Ûw
OOK. Wszystkie odbiorniki ro-
dziny RX10xx s¹ wzajemnie wy-

mienne, a rÛøni¹ siÍ tylko mak-
symaln¹ dopuszczaln¹ prÍdkoú-
ci¹ transmisji danych (odpo-
wiednio 2,4/5/10/20kbd). Na
rys. 8 przedstawiono schemat
aplikacyjny tych odbiornikÛw.

Wszystkie przedstawione

w†artykule odbiorniki mog¹ byÊ
zasilane napiÍciem z†przedzia³u
2,7..5,5V.

Transceivery

Opisane dotychczas modu³y

doskonale nadaj¹ siÍ do stoso-
wania w†jednokierunkowych
systemach transmisyjnych. Spe-
cjalnie do aplikacji dwukierun-
kowych RFM opracowa³ modu³y
transceiverÛw, ktÛrych tory od-
biorcze pracuj¹ w†trybie ASH.

Modu³ oznaczony symbolem

TR3000 moøe dwukierunkowo

ASH

Filtr

SAW

Linia

opóŸniaj¹ca

SAW

Detektor

i filtr

dolnoprzep.

Generator

impulsów

RFA1

RFA2

P1

P2

Wyjœcie

danych

t

PW1

t

PW2

t

PRI

t

PRC

Sygna³ w.cz. modulowany danymi cyfrowymi

Wejœcie w.cz.

P1

Wyjœcie RFA1

Wyjœcie linii

opóŸniaj¹cej

P2

przesy³aÊ dane z†szybkoúci¹ do
19,2kbd (OOK) lub 115,2kbd
(ASK). W†torze demodulacji
i†konwersji sygna³u analogowe-
go na cyfrowy uk³adu TR3000
zastosowano rozwi¹zania iden-
tyczne jak w†RX5000. Maksy-
malna moc wyjúciowa nadajnika
transceivera wynosi 0,75mW.

Drugi z†oferowanych przez

RFM modu³Ûw - DR3100 - jest
oryginaln¹ konstrukcj¹ opart¹ na
u k ³ a d z i e T R 3 0 0 0 , k t Û r y
ìobudowanoî elementami pery-
feryjnymi i†zamontowano na mi-
niaturowej p³ytce drukowanej.
Modu³ ten jest przystosowany
do realizacji dwukierunkowej
transmisji danych ASK i†OOK
z†prÍdkoúciami do 19,2kbd.

Filtry

RFM produkuje rÛønego ro-

dzaju filtry ceramiczne z†akus-
tyczn¹ fal¹ powierzchniow¹
SAW. Oferowane przez firmÍ fil-
try moøna podzieliÊ na dwie
grupy funkcjonalne:
✗ Wejúciowe filtry pasmowo-

przepustowe (RF1172, RF1172B
i†RF1283), przystosowane do
pracy w†obwodach wejúcio-
wych odbiornikÛw w.cz. Fil-
try te zastÍpuj¹ standardowe
obwody rezonansowe LC, za-

RX5000

Filtr

wejœciowy

SAW

Linia

opóŸniaj¹ca

SAW

Detektor

Filtr

dolno-

przepustowy

Detektor

szczytu

Sterowanie

progiem

prze³¹czania

RFA1

RFA2

BB

DS2

DS1

ARW

PRATE

LPFADJ

14

9

15

13

11

12

R

PR

R

LPF

R

PW

R

REF

R

TH2

R

TH1

C

AGC

C

PKO

C

BBO

PWIDTH

Generator

impulsów

ARW

ARW

Zerowanie ARW

Regulacja wzmocnienia

18

17

CNTRL0

CNTRL1

Sterownik

polaryzacji

Sterowanie

trybem obni¿onego

poboru mocy

AGCCAP

PKDET

3

4

Log

5

6

BBOUT

Ref

Thld

Ref

AND

7

RXDATA

THLD1

THLD2

Rys. 6.

RF Input

Gnd

Gnd

Data Output

Voltage

Reference

10

9

8

7

6

1µF

10µF

0.1 to 10µF

+3V

Vcc

Gnd

Comparator

Input

Threshold

Override

Baseband

Output

1

4

3

5

2

Komparator

LPF

Detektor

AM

RFA

RFA

Linia

opóŸn.

SAW

Gener.

impulsów

Rys. 7.

Rys. 8.

pewniaj¹c doskona³¹ i†stabil-
n¹ charakterystykÍ czÍstotli-
woúciow¹.

✗ Rezonatory SAW do nadaj-

nikÛw ma³ej mocy (RO2101,
R O 2 1 0 1 A , R O 2 1 0 1 A - 1 2 ,
RO2180B i†RP1308). S¹ to
elementy zastÍpuj¹ce rezo-
natory kwarcowe w†obwo-
dach rezonansowych genera-
t o r Û w t r a n z y s t o r o w y c h
z†dzielon¹ pojemnoúci¹ (Col-
pittsa). Nieco zmodyfikowa-
n e g e n e r a t o r y t e g o t y p u
spe³niaj¹ rolÍ nadajnikÛw
OOK lub ASK.

Piotr Zbysiñski, AVT
[e-mail]

Dystrybutorem firmy RFM

w†Polsce jest firma Gamma, tel.
(0-22) 663-83-76, www.gamma.pl,
[e-mail].

Materia³y o†elementach pre-

zentowanych w†artykule dostÍp-
ne s¹ na p³ycie CD-EP2/2000
oraz w†Internecie pod adresa-
mi:
- http://www.rfm.com/products/

vwire.htm,

- http://www.rfm.com/products/

part.htm,

- http://www.rfm.com/products/

filters.htm.