315MHZ及433MHz的参数及天线设计.docx

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315MHZ及433MHz的参数及天线设计

用途DF无线数据收发模块

无线数据传输宽泛地运用在车辆监控、遥控、遥测、小型无线

网络、无线抄表、门禁系统、小区传呼、工业数据采集系统、无线标签、身份辨别、非接触RF智能卡、小型无线数据终端、安全防火系统、无

线遥控系统、生物信号采集、水文气象监控、机器人控制、无线232数据通信、无线485/422数据通信、数字音频、数字图像传输等领域中。

这是DF发射模块，体积：

19x19x8毫米，右边是等效的电路原理图

主要技术指标：

1。

通信方式：

调幅AM

2。

工作频次：

315MHZ（能够供给433MHZ，购货时请特别注明）

3。

频次稳固度：

±75KHZ

4。

发射功率：

≤500MW

5。

静态电流：

≤

6。

发射电流：

3～50MA

7。

工作电压：

DC3～12V

315MHZ发射模块8元一个433MHZ发射模块8元一个

DF数据发射模块的工作频次为315M，采纳声表谐振器SAW稳频，

频次稳固度极高，当环境温度在－25～＋85度之间变化时，频飘仅为

3ppm/度。

特别合适多发一收无线遥控及数据传输系统。

声表谐振器的

频次稳固度仅次于晶体，而一般的LC振荡器频次稳固度及一致性较差，即便采纳高质量微调电容，温差变化及振动也很难保证已调好的频点不会发生偏移。

DF发射模块未设编码集成电路，而增添了一只数据调制三极管

Q1,这类构造使得它能够方便地和其余固定编码电路、转动码电路及单

片机接口，而不用考虑编码电路的工作电压和输出幅度信号值的大小。

比方用PT2262等编码集成电路配接时，直接将它们的数据输出端第17

脚接至DF数据模块的输入端即可。

DF数据模块拥有较宽的工作电压范围3～12V，当电压变化时

发射频次基本不变,和发射模块配套的接收模块无需任何调整就能稳固

地接收。

当发射电压为3V时，空阔地传输距离约20～50米，发射功率

较小，当电压5V时约100～200米，当电压9V时约300～500米，当发

射电压为12V时，为最正确工作电压，拥有较好的发射成效，发射电流约

60毫安，空阔地传输距离700～800米，发射功率约500毫瓦。

当电压

大于l2V时功耗增大，有效发射功率不再显然提升。

这套模块的特色是

发射功率比较大，传输距离比较远，比较合适恶劣条件下进行通信。

天

线最好采纳25厘米长的导线，远距离传输时最好能够直立起来，因为

无线电信号传输时收好多要素的影响，所以一般适用距离只有标称距离

的20％甚至更少，这点需要在开发时注意考虑。

DF数据模块采纳ASK方式调制，以降低功耗，当数据信号停止

时发射电流降为零，数据信号与DF发射模块输入端能够用电阻或许直接连结而不可以用电容耦合，不然DF发射模块将不可以正常工作。

数据电平应凑近DF数据模块的实质工作电压，以获取较高的调制成效。

DF发射发射模块最好能垂直安装在主板的边沿，应走开四周器

件5mm以上，免得受散布参数影晌。

DF模块的传输距离与调制信号頻率及幅度，发射电压及电池容量，发射天线，接收机的敏捷度，收发环境

相关。

一般在宽阔区最大发射距离约800米，在有阻碍的状况下，距离会缩短，因为无线电信号传输过程中的折射和反射会形成一些死区及不稳固地区，不一样的收发环境会有不一样的收发距离。

DF发射模块都能够和下边介绍的接收模块配套使用（均无编码解码芯

片）

超重生和超外差接收机的性能差别：

超重生和超外差电路性能各有优弊端，超重生接收机价钱便宜，经济优惠，并且接收敏捷度高，可是弊端也很显然，那就是频次受温度

漂移大，抗扰乱能力差。

超外差式接收机长处是频次稳固，抗扰乱能力

好，和单片机配合时性能比较稳固，弊端是敏捷度比超重生低，价钱远高于超重生接收机，并且近距离强信号时可能有堵塞现象。

电源电压要与模块工作电压一致，且要做好电源滤波。

天线对模块的接见成效影响很大，一般315M采纳23cm的导线。

433M的约为17cm；天线位天线尽可能挺直，远离障蔽体，高压，及扰乱源的地方。

线路板上的铜质电感不可以压，不然会改变接收频次。

接收模块1：

315MHZ超重生接收模块模块5元一个

5元一个

433MHZ超重生接收

这是DF超重生接收模块的等效电路图，图中LM358是运算放大器，Q2是本振三极管，L0是可调电感，往常315MHZ的是匝，433MHZ的是匝，能够察看可调电感侧面的铜丝圈数，L2就是绿色的色环电感，本振的高频扼流圈，Q1是高频放大三极管，L1是高放谐振线圈。

超重生接收模块的体积：

30x13x8毫米模块的中间两个引脚都是信号输出，连通的。

主要技术指标：

1。

通信方式：

调幅AM

2。

工作频次：

315MHZ/433MHZ

3。

频次稳固度：

±200KHZ

4。

接收敏捷度：

－106DBM

5。

静态电流：

≤5MA

6。

工作电流：

≤5MA

7。

工作电压：

DC～5V

8。

输出方式：

TTL电平

DF接收模块的工作电压为5伏，静态电流4毫安，它为超重生接收电路，接收敏捷度为－105dbm，接收天线最好为25～30厘米的导线，最好能直立起来。

接收模块自己不带解码集成电路，所以接收电路仅是一种组件，只有应用在详细电路中进行二次开发才能发挥应有的作用，这类设计有好多长处，它能够和各样解码电路或许单片机配合，设计电路灵巧方便。

这类电路的长处在于：

1。

天线输入端有选频电路，而不依靠1/4波长天线的选频作

用，控制距离较近时能够剪短甚至去掉外接天线

2。

输出端的波形相对照较洁净，扰乱信号为短暂的针状脉冲，

所以抗扰乱能力较强。

3。

DF模块自己辐射极小，加上电路模块反面网状接地铜箔的

障蔽作用，能够减少自己振荡的泄露和外界扰乱信号的侵入。

4。

采纳带骨架的铜芯电感将频次调整到315M后封固，这与采

用可调电容调整接收频次的电路对比，温度、湿度稳固性及抗机械振动

性能都有极大改良。

可调电容调整精度较低，只有3/4圈的调整范围，而可调电感能够做到多圈调整。

可调电容调整完成后没法封固，因为不论导体仍是绝缘体，各样介质的凑近或侵入都会使电容的容量发生变

化，从而影响接收频次。

此外未经封固的可调电容在遇到振动时定片和动片之间发生位移；温度变化时热胀冷缩会使定片和动片间距离改变；湿度变化因介质变化改变容量；长久工作在湿润环境中还会因定片和动片的氧化改变容量，这些都会严重影响接收频次的稳固性，而采纳可调电感便可解决这些问题，因为电感能够在调整完成后进行封固，绝缘体封固剂不会使电感量发生变化。

接收模块2：

315MHZ超外差接收模块

收模块13元一个

13元一个

433MHZ超外差接

超外差接收模块的体积：

35x13x8毫米

主要技术指标：

1。

通信方式：

调幅AM

2。

工作频次：

315MHZ（声表上标明为）（能够供给433MHZ，声表上标

注为436，购货时请特别注明）

3。

频次稳固度：

±75KHZ

4。

接收敏捷度：

－102DBM

5。

静态电流：

≤5MA

6。

工作电流：

≤5MA

7。

工作电压：

DC5V

8。

输出方式：

TTL电平

这里供给的超外差接收模块采纳入口高性能无线遥控及数传专用集成电路RX3310A，并且采纳声表谐振器，所以工作稳固靠谱，合适比较恶劣的环境下全天候工作。

超外差接收机对天线的阻抗般配要求较高，要求外接天线的阻抗

一定是50欧姆的，不然对接收敏捷度有很大的影响，所以假如用1/4

波长的一般导线时应为23厘米最正确，要尽可能减少天线根部到发射模

块天线焊接处的引线长度，假如没法减小，能够用特征阻抗50欧姆的

射频同轴电缆连结（天线焊点右边有一个特意的接地焊点）

接收模块3：

315MHZ超外差CS3411接收模块12元一个433MHZ超外差

CS3411接收模块12元一个

CS3411超外差接收模块是RX3310A芯片的代替产品，各样性

能都和RX3310A近似，其中315MHZ的产品上声表上标明为；433MHZ的

产品上声表上标明为。

工作电压：

DC5V；工作电流：

；接收敏捷度：

-106dBm；工作温度：

-20℃～+70℃；尺寸：

36×13×5mm敏捷度高，内部采纳锁相环稳频，接收频点稳固，此模块解调带宽为。

接收模块4：

315MHZ3400超外差接收模块23元一个

超外差RX3400接收模块的性能比RX3310的更高，主假如敏捷度更高达到-106DB，合适高要求的系统中。

接收模块5：

315MHZ高靠谱高敏捷接收模块26元一个433MHZ高靠谱高敏捷接收模块26元一个

这是当前性能最好的接收模块，315MHZ上的声表规格是；433MHZ上的声表规格是采纳MICRF的213AYQS芯片，性能近似RX3600。

工作电压：

DC5V工作电流：

6mA接收敏捷度：

-110dBm工作温度：

-40℃～+85℃尺寸：

35××5mm

接收模块6：

315MHZ超重生低电压微功耗接收模块6元一个

这类是315M超重生低电压低功耗专用接收模块，其余的接收模

块工作电压一般要5V以上才能有较好的接收敏捷度，而这类模块工作

电压只需～，静态电流小于370微安，接收敏捷度为－95DB，体积只有

25*10*3毫米。

GND是地线、VCC接3V直流正、RXD是数据输出、TE没

用是生产时测试用的。

DF无线数传模块开发注意事项：

DF模块一定用信号调制才能正常工作，常有的固定码编码器件

如PT2262/2272，只需直接连结即可特别简单，因为是专用编码芯片，

所以成效很好传输距离很远。

模块输出脚在模块内部经过一个上拉39K

电阻到+5V，使用的时候需要考虑解码器件的输入阻抗。

DF模块还有

一种重要的用途就是配合单片机来实现数据通信，这时有必定的技巧。

1。

合理的通信速率

DF数据模块的最大传输数据速率为，一般控制在左右，应当来说是很低的。

过高的数据速率会降低接收敏捷度及增大误码率甚至根本

没法工作，所以必需时需要加入延时降低传输速率，能够在数据发送完

成后代为延时11毫秒左右，有些客户盼望DF模块来传输声音、图象或许文件的话基本是不行能达成的任务，DF模块的主要用途是传输数据量特别小的遥控信号。

2。

合理的信息码格式

单片机和DF模块工作时，往常自己定义传输协议，不论用何种调制方式，所要传达的信息码格式都很重要，它将直接影响到数据的靠谱收发。

码组格式介绍方案：

前导码＋同步码＋数据帧

前导码长度应大于是10ms，以避开背景噪声，因为接收模块接收到的数据第一位极易被扰乱（即零电平扰乱）而惹起接收到的数据错误。

所以采纳CPU编译码可在数据辨别位前加一些乱码以克制零电平扰乱。

同步码主要用于差别于前导码及数据。

有必定的特色，好让软件能

够经过必定的算法鉴识出同步码，同时对接收数据做好准备。

数据帧不宜采纳非归零码，更不可以长0和长1。

采纳曼彻斯特编码或POCSAG码等，以下边的数据格式有必定检错功能：

3。

单片机对接收模块的扰乱

单片机模拟2262时一般都很正常，但是单片机模拟2272解码时往常会发现遥控距离缩短好多，这是因为单片机的时钟频次的倍频都会对接收模块产生扰乱，

51系列单片机工作的时候，会产生比较强的电磁辐射，频次范

围在9MHZ-900MHZ，所以它会影响任何此频次内的无线接收设施的敏捷

度，解决的方法是尽量降低CPU晶体的频次。

测试表示：

在1M晶体的

辐射强度，只有12M晶体时的1/3，所以，假如把晶体频次选择在500K

以下，能够有效降低CPU的辐射扰乱。

此外一个比较好的方法是：

将接

收模块经过一个3芯障蔽电缆（地，+5V，DATA，障蔽线的地线悬空）

将模块引出到走开单片机2米之外，则不论51CPU使用那个频次的晶体，

这类扰乱就会基本除去。

对于PIC单片机，则没有上述辐射扰乱。

能够

随意使用。

还能够改用频点较高的接收频次，如433MHz便可增添遥控距离，或许需要采纳一些抗扰乱举措来减小扰乱。

比方单片机和遥控接收电路分别用两个5伏电源供电，将DF接收板独自用一个78L05供电，单片机的时钟区远离DF接收模块，降低单片机的工作频次，中间加入障蔽等。

对单片机模拟2272解码有兴趣的网友能够查察在本网页末端我们的特意介绍资料。

DF接收模块工作时一般输出的是高电平脉冲，不是直流电平，

所以不可以用万用表测试，调试时可用一个发光二极管串接一个3K的电

阻来监测DF模块的输出状态。

DF无线数据模块和PT2262/PT2272等专用编解码芯片使用时，连结很简单只需直接连结即可，传输距离比较理想，一般能达到600米以上，假如和单片机或许微机配合使用时，会遇到单片机或许微机的时钟

扰乱，造成传输距离显然降落，一般适用距离在200米以内。

双列直插2262每片2元宽体20脚贴片2262每片元

超小贴片SC2260-R4每片

双列直插2272M4每片2元

元

双列直插2272M6每片元双列直插2272L4每片2元

宽体20脚贴片2272M6每

双列直插2272L6每片元

片元

宽体20脚贴片2272L4每

双列直插2262IR每片2元

片元

宽体20脚贴片2262IR每

片元

SC系列2262、2272芯片都兼容PT系列，详尽介绍请点击进入！

100PCS

以上价钱另议

RX3310集成电路芯片6元一片

315声表元件

433声表元件

2元一个声表元件

2元一个

元一个（配合RX3310）

435M声表元件元一个（配合

RX3310）

遥控器常用的3356高频发射管，管子上标有R25字样1元一其中功率3357高频发射管，管子上标有RF字样2元一个

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谢刚

办公地点：

邮编226200江苏省启东市江海中路511号水晶苑A1

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电子制作实验室网站启东刚成电子有限企业简介

技术问答：

◆问：

高频发射电路的PCB线路怎样排布成效较好?

设计印制电路板时应注意：

需要供给1个低阻抗电源和最小噪声辐射的地线。

要求使用双面PCB板，并把地线平面放在基层以减少无线电的辐射和串扰；旁路电容应尽量凑近每个电源引脚VDD；千万不要把PCB通孔与复俣地线相连；为减少电路中的散布电容，应防止平行线路的出现；线路应越短越好；为防备耦

合，应独立其各构成部分；使用接地线使各信号隔绝；发射天线可印制在PCB上。

◆问:

超外差和超重生模块有何差别？

----（）

一、超重生接收电路

超重生解调电路也称超重生检波电路，它其实是工作在间歇振荡状态下的重生检波电路。

一般重生检波电路在中波段工作时敏捷度很高，所以常用来制作简略晶体管收音机。

对于工作于短波段的无线遥控或通信设施，重生检波的敏捷度及稳固性都不切合要求。

但超重生检波在短波段却拥有很高的敏捷度，在接收弱信号时放大率可达几十万倍。

所以，对于希望电路简单、敏捷度高，而对

选择性和信噪比要求不高的简单无线遥控通信设施（如防盗器等产品），超重生检波电路仍是很有适用价值的。

往常超重生接收机的敏捷度约－85～95DBM，所用器件多，稳固性差，加工复杂。

二、超外差接收电路

超外差式解调电路与超外差收音机相同，它是设置一本机振荡电路产生振荡信号，与接收到的载频信号混频后，获取中频（一般为465kHz）信号，经中频放大和检波，解调出数据信号。

因为载屡次率是固定的，所以其电路要比收音机简单调些。

超外差接收机敏捷度可达－100～104DBM，并且外头元件少，集成化程度高，合适大规模生产。

超外差接收机有声表稳频和LC稳频的两种，采纳LC稳频的敏捷度高可达－104DBM，可是稳固性稍差，而声表稳频的敏捷度约－100DBM，稳固性好。

超外差接收机对天线的阻抗般配要求较高，要求外接天线的阻抗一定是

欧姆的，不然对接收敏捷度有很大的影响，要尽可能减少天线根部到发射模

块天线焊接处的引线长度，假如没法减小，能够用特征阻抗50欧姆的射频同轴电缆连结（天线焊点右边有一个特意的接地焊点）。

RX3310A集成电路介绍：

RX3310A是台湾HMARK企业生产的特意用于幅度键控ASK调制的无线遥控及数传信号的接采集成电路，内含低噪音高频放大、混频器、本机振荡、中频放大器、中频滤波器、比较器等，为一次变频超外差电路，双列18脚宽体谅片封装，主要技术指标以下：

工作频次：

150～450MHZ

工作电压：

～6V

工作电流：

毫安（3V电源时）

接收敏捷度：

－105DBM（1K数据速率并且天线般配时）

最高数据速率：

超外差接收芯片RX3310A使用开发资料

从外接天线接收的信号经C10耦合到L2、C11构成的选频网络

进行阻抗变换后输入RX3310的内部高频放大器输入端14脚，经芯片内

的高频放大后（增益为15～20DB）的信号再经混频器与本机振荡信号（混

频，产生的中频信号，其中频信号经内部中频放大后由第3脚输出，再

进入比较器放大整形，最后数据从第8脚输出。

三、超重生与超外差比较

超重生式接收机拥有电路简单、成本便宜的长处所以被宽泛采纳，而超外差接收机价钱较高，温度适应性强，接收敏捷度更高，并且工作稳固靠谱，抗

扰乱能力强，产品的一致性好，接收机本振辐射低，无二次辐射，性能指标好，简单经过FCC或许CE等标准的检测，切合工业使用规范。

◆问:

超外差接收模块近距离不可以接收？

----（）

答：

以RX3310A、RX3400为中心组装的超外差式接收都有一个弊端就是强信号、近距离时拥塞不可以解码，故一般在距发射机3米以内不解码属于正常的。

对比之下，超重生式接收机不存在这个问题。

接收模块的工作电压范围是3~6V，但最正确工作点为5V。

偏离最正确工作电压时固然也能正常工作，但会致使接收敏捷度降落。

超外差式接收机对天线阻抗的的般配要求也较高，偏离50Ω会致使敏捷度激剧降低。

所以，接收天线也必定阻抗是50Ω的，并尽量缩短天线根部到接收模块天线焊接处之间连线的长度，必需时可用特征阻抗为50Ω的射频同轴电缆连结。

◆问:

对于遥控距离----（）

我们所说的遥控距离是发射/接收模块独自工作，并都配接四分之一的波长的拉杆天线，且处于垂直状态工作于额定条件下在直线宽阔地上测得的最大可解码距离，假如两方都处在较高的地点，则遥控距离还将更远。

因为工作在UHF频段内，电磁波沿直线流传，碰到阻碍物会激剧衰减，遥控距离显然缩短，故使用时应尽量避开阻碍物，或尽量架高天线并使用高增益天线，

对固定使用的还可采纳高增益的定向天线，以改良通信成效。

数据速率对通信距离也有较大影响，一般而言，速率越高，距离就越近，建议数据速率取~比较好。

另一方面，计算机系统（包含单片机）对RF组件都存在必定的电磁扰乱，假如办理不妥会致使无线传输传输距离变近，甚至不可以正常工作。

答：

可解决方法：

要比较满意的解决电磁扰乱问题，一定从单片机选型、软件设计、PCB板布线和构造设计等诸多方面着手解决。

◆问:

51单片机（含各样品牌）对使用315MHz的频次时距离会很近？

----（）

因为51单片机一般都使用12MHz的晶体作为起振，这样其自己的本振就快要有300MHz的本振频次由I/O口向外辐射的电磁波扰乱源，造成315MHz接收距离很近，甚至不可以接收。

答：

可解决方法：

建议改用频点较高的接收频次，如433MHz便可增添遥控距离；或把单片机障蔽起来。

怎样用单片机模拟2272软件解码难得资料：

在无线遥控领域，PT2262/2272是当前最常用的芯片之一，但因为芯片要求配对使用，在很大程度上影响了该芯片的使用，笔者从PT2262波形特色下手，联合应用实质，提出软件解码的方法和详细举措。

一、概括

PT2262/2272是一种CMOS工艺制造的低功耗廉价位通用编解

码电路，是当前在无线通信电路中作地点编码辨别最常用的芯片之一。

PT2262/2272最多可有12位（A0-A11）三态地点端管脚（悬空,接高电平,接低电平）,随意组合可供给531441地点码,PT2262最多可有6位（D0-D5）数据端管脚,设定的地点码和数据码从17脚串行输出。

PT2262/2272一定用相同地点码配对使用，当需要增添一个通信机时，用户不得不求援于技术人员或厂家来设置相同地点码，客户自己设置相对照较麻烦，特别对不懂电子的人来说。

跟着人们对操作的要求愈来愈高，PT2262/2272的这类配对使用严重限制着使用的方便性，人们不停地要求使用一种不必讨教专业人士，不必使用特别工具，任何人都能够操作的方便的手段来填补PT2262/2272的缺点，这就是PT2262软件解码。

二、解码原理

上边是PT2262的一段波形，能够看到一组一组的字码，每组字码之间有同步码分开，所以我们假如用单片机软件解码时，程序只需判断出同步码，而后对后边的字码进行脉冲宽度辨别即可。

2262每次发射时起码发射4组字码，2272只有在连续两次检测到相同的地点码加数据码时才会把数据码中的“1”驱动相应的数据输出端为高电平易驱动VT端同步为高电平。

因为无线发射的特色，第一组字码特别简单受零电平扰乱，常常会产生误码，所以程序能够抛弃办理。

下边我们来认真看一下PT2262的波形特色：

振荡频次f=2*1000*16/Rosc（kΩ）kHz其中Rosc为振荡电阻这里我们采纳的是一种比较常用的频次f≈10kHz,Rosc=Ω（以下同）。

下列图是

振荡频次与码位波形的对应关系：

同步码头波形：

PT2262有三种编码：

0，1，和悬空（表示为f）。

1、数据“0”发送的码位以下：

2、数据“1”发送的码位以下：

3、数据“f”发送的码位以下：

有了以上详细的波形，我们就能够进行软件解码了。

T2262每次起码发送4次编码，第一我们能够经过检测11ms宽度的同步码头，有码头才开始进行编码解码，无码头则持续等候。

当收到码头时，还要

检测能否已经收到过码头，若无，则抛弃第一次编码的信号，以防备误码。

从编码图中能够看出，每一位码字都是从低电平开始到高电平，到低电平，再到高电平。

为了检测方便，在接收端我们把编码信号进行了180°倒相，使码位开始的上涨沿转变为降落沿，这样当我们使

用MCS51系列单片机解码时可使用中止方式实时截获编码。

从编码图中还能够看出，每一位码字都能够分红两段，我们以每段中的电平宽度来描绘码位：

码位第一段第二段数值表示反码表示

窄窄0011

1宽宽1100

f窄宽0110

无效码宽窄1001

软件解码方法1（反码）：

从第一个降落沿开始延时700us左右，检测电平高低，记为A1，再检测第二个降落沿，延时700us左右，检测电平高低，记为A2，这样一个码位就能够译出来了，连续检测12个码位。

软件解码方法2（反码）：

从第一个降落沿开始记时，其实不停检测电平变化，一有电平变化，立刻

记录电平宽度B1，再持续记时直至出现第二个降落沿，记录两个降落沿的间隔B2，重复以上步骤，获取B3，B4，判断B1，B2，B3，B4能否在各自同意的偏差范围内，是则保留B1