RF 통신 모듈 제작

작품 배경

• 무선 통신은 전자 공학에 빠질 수 없는 요소임
• 해당 프로젝트를 통해서 회로 설계, 구조 탐구, 제어를 해보며 무선 통신을 경험해보고자 함
• RF 통신 모듈 제작을 통해 회로 설계, 아트웍, SMT 등의 전반 적인 과정을 이해하고자 하였음

작품 구현 알고리즘

1. Si4463칩셋
   • PLL(출력신호 제어), LNA(신호 수신), PA(신호 송신), MODEM(신호 변복조 및 제어), 전원부 등 내장
   • 위와 같은 송수신기와 제어기를 모두 내장하고 있는 Si4463 칩셋을 사용하여 RF 통신 모듈 제작
2. Class - E (CLE 매칭)
   • swithching power amplifier 또는 switching power converter 의 역할을 함
   • 10dbm이상의 출력 전력 전달
   • drain voltage가 8v 를 넘지 않음
   • 회로의 손실이 발생하지 않아 효율성이 높음
   • 출력 전력이 입력 전력에 독립적(비선형적) : power converter
3. direct tie
   • TX와 RX 경로가 직접적으로 연결 되어 있는 타입
   • 하나의 안테나만으로 작동 가능
4. 아트웍
   • 해당 타입의 레이아웃 디자인 규칙에 따라 배치 후, via로 금속 주위를 둘러쌈
   • 겉면을 gnd로 코팅함

작품 과정 및 결과

• Class E (CLE), Direct Tie, 434 MHz, Pout = 16dBm, wire-wound Inductor
• 위의 조건에 맞게 PA 및 LNA 매칭값을 설정

• easy eda 툴을 사용하여 회로 설계

• 이를 바탕으로 아트웍 진행 후 발주

• 제작된 마더 보드와 도더 보드 안테나를 납땜으로 연결

보완해야할 과제

• 아트웍 품질이 부족하며 수치적으로 검증되지 않음