基于CC2430的ZigBee无线网络节点设计

2．3 无线收发模块

CC2430发送数据时，信号从差分射频端口RF_P、RF_N经巴伦电路变为单端信号，由RXTX_SWITCH信号控制2个逻辑开关，选通功率放大电路(PA)，放大后的信号从天线发射出去。接收信号时，在RXTX_SWITCH信号控制下，从天线接收的信号经低噪声放大电路(LNA)放大，巴伦电路转换，由RF_P、RF_N端口接收。图3为无线收发模块与CC2430的连接框图。

无线收发模块的电路原理如图4所示。该电路主要由2个逻辑开关电路、功率放大电路(PA)、低噪声功率放大电路(LNA)、阻抗匹配电路、电源滤波电路及偏置电路组成。功率放大电路采用Bubec公司的功放UP2202V，该器件由3．3 V电源供电，与CC2430供电电源相同，无需另外设计电源电路，l dB压缩点输出功率为23 dBm，线性增益为26 dB，内部输入已匹配到50Ω。

低噪声功率放大电路采用Bubec公司的UA2723，该器件采用3．3 v电源供电，内部输入输出均已匹配到50 Ω，设计时无需阻抗匹配，频率范围是0．05～4 GHz，在2．2 GHz时功率增益是20 dB，在2．5 GHz时1 dB压缩点输出功率大于-1．5 dBm。

为了保证低噪声功率放大器的灵敏度，3.3 V电源经Richtek公司的超低噪声，低静态电流电源调整器RT919333PB调整后再送给UA2723，如图5所示。

3 ZigBee无线网络节点的软件设计

3．1 ZigBee协议栈

ZigBee协议由一组子层构成。每层为其上层提供一组特定的服务；数据实体提供数据传输服务；管理实体提供全部其他服务。每个服务实体通过一个服务接入点(SAP)为其上层提供服务接口，并且每个SAP提供一系列基本服务指令来完成相应的功能。

ZigBee协议栈的体系结构包括：ZigBee应用层、ZigBee网络层、IEEE．802．15．4 MAC层和IEEE802．15．4 PHY层。IEEE．802．15．4 2003标准定义最下面的2层：物理层(PHY)和介质接入控制层(MAC)。ZigBee联盟提供了网络层和应用层(APL)框架的设计。其中应用层框架主要包括3部分：应用支持子层(APS)、ZigBee设备对象(ZDO)和由制造商制定的应用对象。

作者：梁光胜，刘丹娟，郝福珍 华北电力大学   来源：电子设计工程