摘要： 給出ATA5428在ISM頻段短距離雙向無線數據通信中的應用。
關鍵詞： ATA5428；ISM；433MHz短距離雙向無線通信

引言

　　近些年來，隨著集成電路技術的發展，ISM頻段單芯片的無線數據通信IC的性能日益提高，短距離無線應用領域也在不斷的擴大，其中包括家用電器，消費電子產品，工業控制，安防，自動抄表，汽車遙控控制等諸多領域。

　　本文介紹一種基于ATMEL公司的單芯片多頻點，工作于ISM頻段的收發芯片 ATA5428在無線數據傳輸中的應用。

　　ATA5428是ATMEL公司新推出的一款包含了射頻功能和邏輯控制功能的集成電路。可以工作于431.5MHz~436.5MHz。ATA5428具有低功耗和高集成度，傳輸的距離遠，接收的靈敏度高等優點，其內部集成壓控振蕩器、鎖相環電路、功率放大電路、解調電路、變頻器、中放電路等。由于高度的集成化使復雜無線電路大大簡化，以往較難處理的射頻部分，被簡化到只需在IC外圍加上幾個免調試的分立元件。

　　ATA5428內部含有自動定時接收喚醒數字邏輯控制電路，可以設定喚醒的周期，選擇這個功能后僅僅增加一些收發延遲，但會成倍的降低接收功耗。

　　ATA5428內部含有7個控制寄存器，可以非常簡單的對頻率、收發速率、調制方式進行設置。 ATA5428內部還包含一個16字節先進先出RAM緩沖器，利用這個功能減少對MCU的依賴，使MCU有更多的時間處理其它的事務。所以，MCU既使運行在比較低的頻率，在收發雙方不小于100ms響應下，依然能夠正常工作。
  
系統電路設計

　　本系統使用了AVR系列單片機ATmega88。ATA5428與ATmega88通訊采用SPI接口，與外部通信采用UART接口。由于高度集成化ATA5428外圍零件已經很少，所以設計的關鍵是RF前端的匹配電路的設計。一般的RF芯片發射與接收端口的阻抗并不是標準的50Ω阻抗，而是在不同頻率下都可以等效為一個實部加一個虛部 ，例如ATA5428在433.92MHz的頻率下輸入阻抗可以等效為(32-j169)Ω，要達到最佳的接收效果必須將輸入阻抗通過外圍器件的補償使之與50Ω的天線匹配，

圖1  ATA5428應用電路

圖1中L4與C1的作用是補償輸入阻抗成為50Ω，同樣L2與C8的作用是用于補償使輸出阻抗為50Ω，同時L2還起到高頻扼流的作用。C9，L1，C10組成一個三階低通濾波電路，3dBm的截止頻率約為500MHz左右，低通濾波電路一方面可以抑制發射的高次諧波，另一方面可以衰減輸入噪音。必須注意，為了降低輸入輸出網絡的互相影響，在ATA5428 的內部增加了一個天線開關，在發射狀態時開關閉合，輸入網絡前的20mm×0.4mm傳輸線由于長度遠遠小于1/4波長，所以等效與一個電容接地，而在接收時，等效一個電感，這部分的設計必須注意的是分布參數影響。另外高頻部分的走線盡量的短粗，元器件參數要根據線路板的實際情況作出適當的調節，以抵消分布參數的影響。