基于uPC2710T设计信标射频放大电路

01 为什么重新设计？

在 信标FM放大调试 给出了使用两级射频放大电路来提高信标调频信号发送距离的方案。这种设计使得电路变得复杂，体积增加了。特别是uPC1677的DIP-8的封装，使得电路板比较臃肿。

使用 uPC2710T设计高频放大电路 只需要一级便可以达到30dBm的增益，而且输出的功率通过实验 UPC2710T放大电路功率增益测试 ，也可以达到20dBm，因此使用UPC2710T重新设计信标的调频射频，可以在不增加原来电路复杂程度的基础上，提高发射信号的功率。

前期的相关实验包括：

• UPC2710T高频放大器
• UPC2710T放大电路功率增益测试
• 基于STC8G1K08信标信号板设计
• 信标FM放大调试

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02设计新版信标¹

新版信标是在原来的 两级射频放大电路 的基础上，使用一级uPC2710T来替换原来的两级射频放大电路。其他的电路保持不变。

^{▲ 新版信标电路原理图}

^{▲ 制作实验PCB板}

^{▲ 焊接完毕待调试的电路板}

硬件错误：
电路板上的，存在腐蚀中断点，使得电路板的地线一级音频线问题。

^{▲ 电路板上的腐蚀缺陷}

使用0欧姆电阻来连接腐蚀断掉的引线。

^{▲ 使用0欧姆电阻连接短线}

修复电路板上的断线之后，测量3.3V的电压为： 3.43V。这是5V经过两级硅二极管降压后的电压。

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03软件调试²

1.ISP下载参数

• 单片机型号：STC8G1N08A
• IRC频率： 35.0MHz
• 程序目录：

• C51\STC\Tools\BeaconSTC8G1KSOP8\BeaconSTC8G1KSOP8.uvproj

^{▲ ISP下载硬件配置}

下载完程序之后，便可以在单片机的PWM输出滤波之后测量得到模拟Chirp音频信号。如下图所示。

^{▲ 单片机PWM输出的Chirp音频信号}

2.测量输出FM射频信号

（1）测量输出空间FM频谱
使用DSA815，输入施加一个拉杆天线测量空间的调频频谱。

^{▲ 新版的实验电路板}

• 峰值功率： -23.39dBm
• 峰值频率：95.087MHz
  ^{▲ 空间调频频谱}

（2）对比双功放电路板

对比双功放 信标FM放大调试 发射的空间电磁场的强度。

^{▲ 双功放电路板}

• 峰值信号的强度 -22.93dBm
• 峰值信号的频率： 95.06MHz
  ^{▲ 双功放空间调频频谱}

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04收音机接收

使用调频收音机接收发送的信号。对比新版信标以及就版信号感觉到接收到的Chirp音频信号不圆润，声音发干。
下面是老版音频信号与新版电路的音频信号在接插件（ISP CON6）管脚6上输出的波形。他们在幅度和形式上是以上的，没有区别。

^{▲ 新版音频信号}

^{▲ 老版音频信号}

使用调频接收模块对比接收到的音频波形。

^{▲ 调频信号接收模块}

新版信标发送模块所产生的信号有平顶饱和失真；而旧版的信号没有平顶饱和失真。这说明新版的信号在调制的过程中音频信号过大。

^{▲ 调频接收模块输出的接收波形。左：新版；右：旧版}

故障原因：
还是电路板上出现了腐蚀断线的问题。使得RA2没有真正接地。造成调制信号过大的原因。

^{▲ cdf * 故障原因：}

修复：
使用电路线将RA2重新连接到底线，恢复对音频信号的衰减。音频信号失真的问题解决。

^{▲ 修复后的电路板}

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0X结论

使用uPC2710T可以获得与原来9018+uPC1677相同的30dB的射频功率增益，从而可以简化电路设、减小电路的尺寸。在未来信标制作中，将使用uPC2710T 替代9018作为最后一级的功率放大。

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1. 信标电路设计工程文件:AD\SmartCar\2020\BEASONTEST2710.SchDoc * ↩︎

2. STC8G1K工程文件:C51\STC\Tools\BeaconSTC8G1KSOP8\BeaconSTC8G1KSOP8.uvproj ↩︎