更新

2022-09-11 更新天線相關(guān)內(nèi)容

2022-09-18 增加3.0.0版本固件

2023-05-30 增加3.2.1版本固件?

0.引子

手里ELRS2.4陶瓷天線的接收機(jī)在小區(qū)干擾較多的情況下表現(xiàn)較差，淘寶上帶PA+LNA的60-100的價格讓自己感覺有些不大值當(dāng)，由于固件開源，本身接收機(jī)的電路也比較簡單，本著開源精神，準(zhǔn)備自己做一個帶PA+LNA的ELRS2.4接收機(jī)

1.硬件設(shè)計

SX1280輸出的匹配電路直接使用了官方的參考電路，電路的元件參數(shù)也直接使用了官方的推薦數(shù)值

電路的射頻部分主要為三個部分，匹配電路，帶通濾波和隔直電容，實(shí)際上板后影響射頻表現(xiàn)的主要是匹配部分，這部分需要專業(yè)儀器進(jìn)行最優(yōu)化，我這里沒有專業(yè)儀器，使用推薦的參數(shù)進(jìn)行設(shè)計，控制好走線的阻抗即可。

PA+LNA使用的是AT2401C，電路參考手冊設(shè)計即可

2.打板

射頻電路需要阻抗控制，打板時務(wù)必選擇阻抗控制打板為 1mm厚度 + JLC04161H-3313層疊結(jié)構(gòu)

層壓順序?yàn)镚TL-G1-G2-GBL

！！！！

板子用AD設(shè)計，建議使用Gerber文件下單，立創(chuàng)EDA導(dǎo)入的原件圖和PCB僅供參考

3.焊接

焊接該模塊至少需要熱風(fēng)Q和錫膏，推薦SX1280一面用鐵板燒焊接，ESP8285一面用熱風(fēng)Q焊接

直接賣SX1280成本比較高，我自己是從成品模塊中拆除使用，推薦硅傳家的SX1280模塊，模塊上基本上所有的阻容都可以重復(fù)利用

匹配電路部分由于元件的參數(shù)都較小，無法直接測量，我用模塊拆下的射頻匹配電路和按照電路圖標(biāo)注值的射頻匹配電路在同一塊板子上對比測試，標(biāo)注值的射頻匹配電路在同樣信號強(qiáng)度會比模塊拆下高3dbm左右，模塊拆下完全夠用，需要更好表現(xiàn)可以用標(biāo)注值。

4.固件燒寫

初次使用需要USB轉(zhuǎn)串口模塊進(jìn)行燒寫，后續(xù)可以通過wifi進(jìn)行更新，使用BFPV Nano 2G4RX固件，附件中附有

5.成本

SX1280模塊? ? ? ? ? ? 13

ESP8285? ? ? ? ? ? ? ? ? 5.5

晶振? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 2

被動器件和接口? ? ? 6

合計? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?26.5

6.成品

發(fā)射端使用自制ELRS2.4，100mW功率

起飛信號強(qiáng)度

500m左右信號強(qiáng)度，此時天朝向自己，轉(zhuǎn)向時強(qiáng)度會到-70dbm

7.低成本T型天線

上面飛行也使用自己的天線進(jìn)行飛行，成本極低不到1元，和市售銅管天線效果一致（實(shí)測），可能會比市售帶Balun的T型天線略差（未測試）

選擇一根113線的IPEX單頭線，長度15CM即可

選擇饋點(diǎn)位置，饋點(diǎn)位置+3CM處剪斷射頻線，剪斷無IPEX頭的部分也剪成3CM的線段

用尖嘴鉗夾住可以直接把里邊的鐵氟龍線芯抽出

饋點(diǎn)位置控制力量用刀劃斷黑色塑料層和金屬屏蔽網(wǎng)，用力抽出即可；后輕輕劃破黑色塑料層，留出1-2mm的屏蔽層焊接天線

將之前撥出的線芯焊接到屏蔽層上

將天線調(diào)整至水平，控制T字上部分長度在54.6-54.8mm范圍內(nèi)，這個長度一定要嚴(yán)格控制會影響天線的性能，同頻率電磁波在不同直徑的線徑中自身的波長會發(fā)生變化，在113線中會變?yōu)樵瓉淼?.89左右，因此上面提到的54.6-54.8mm范圍只適用于113的線

完成長度控制之后在饋點(diǎn)加點(diǎn)熱熔膠加固下就可以直接使用了，有設(shè)備的可以打印個T型的保護(hù)殼

最終成品

VNA分析的結(jié)果