基于WSN的宽量程射频功率检测系统设计

姚达雯，周国平，封维忠，黄峰，王鑫鑫

(南京林业大学信息科学与技术学院，江苏南京210037)

射频信号功率的检测已成为无线通信系统中的重要环节，目前有4种测量功率的方法：二极管检测功率法、等效热功耗检测法、真有效值/直流(TRMS/DC)转换检测功率法和对数放大检测功率法[1]。前3种方法分别存在误差大、操作复杂、受温度影响大等缺陷；最后一种方法避免了以上缺陷，但只适用于测量正弦信号，ADI推出的AD8362芯片也应用了这种方法，却能适用任何形式的输入信号，且大大提高了集成度和检测精度。然而，AD8362的线性测量范围较窄，无法满足大功率信号的检测。本设计通过CC2430的内部8051单片机与数字衰减器HMC274和AD8362构成闭环控制的方式，提高了量程范围，并通过CC2430的射频收发功能构成无线网络节点，借助ZigBee无线技术和GPRS通信技术实现大范围的多点功率采集。

1 硬件系统设计

1.1 设计方案

系统框图如图1所示，由传感器节点、协调器节点和监控上位机三部分构成。传感器节点由CC2430作为主控芯片，由AD8362和HMC274构成传感器探头。各节点通过ZigBee协议以多跳路由的方式将各节点功率值传输给协调器节点，协调器节点由CC2430、LCD显示模块和MC35i短信模块构成，当收到传感器节点采集的数据后，MC35i通过GPRS网络将数据传输给监控人员的手机，从而实现了宽量程、大范围的射频信号功率采集。

图1 系统框图

1.2 电源模块

传感器节点采用普通AA干电池供电，采集探头HMC274和AD8362需要5 V电源，而CC2430需要3.3 V电源，TC35i则需要4.2 V电源，因此必须搭建电压转换电路。……