Singularity-blog

前言：上个月做电赛培训，做到了轨迹检测，但是笔者发现现在市面上有售的光电对管模块都是调阈值输出逻辑量，而且会被环境光影响。所以在老师的指导下，设计了一款脉冲调制的可检测面反射参数的模拟量模块，不仅可用来测量灰度还可以用来测距，在本文中将分享这款模块的电路设计和原理分析。

What’s 光电对管

本文中使用的是ST188型号光电管，所以也将以该器件的技术手册作为介绍展开。

上图是截取自手册上的器件图，可见光电对管内部，就是一个发光二极管和光电接收管。只不过不是可见光，而是特定频率的红外光。当发射出去的光，经过反射回到光电管时，将会激发一定的光电流，正如下图所示，是在反射面参数不变的情况下，光电流相对距离的变化特性曲线。

前言：继上一篇传输线阻抗匹配文章后，笔者又接了一个智能医疗项目（内容保密），用到一款集成蓝牙射频功能的MCU，需要做的就是设计一个PCB板载微带天线。由于需要自学通信天线设计，所以就顺手将学习内容记录下来以供有兴趣速成的朋友学习和后续查阅

天线的那些事

要自学本文，需要先完全掌握（上一篇文章中的）微波传输线相关知识和基础的大学物理电磁学

天线理论的基础是对称振子（有磁基本振子和电基本振子两种），下图是天线的原理简图。可以大概观察到，天线的大小是和信号波长相当的

目前人类正在使用的无线电波频率，下至Hz，上至百GHz不等。

前言：笔者这学期在课内学习了《微波技术》，本以为射频相关是永远不可能涉及的工作，直至前几日帮好兄弟解决了一个阻抗匹配的玄学通信案例，才意识到做硬件一定逃不开传输线的知识，以及阻抗匹配的重要性

匹配实战案例

事情的起因是这样的，前几天我的一个好兄弟联系说有一个机械臂的STM32主控板有点问题，其他功能都正常，但是不能使用SW接口烧录调试只能用普通串口烧录代码。🤯“不会是假片子吧？”在片慌的2021年，这是笔者的第一感觉…

“一切玄学本质上都是无知”——王贞炎（HUST-STI）

拿到板子后，笔者用ST-LINK和CMSIS-DAP调试器分别试了一下，确实都识别不到芯片；看了一下Layout，板子上SWCLK和SWD没有做等长，所以怀疑是时钟对齐问题，把调试器的时钟降至最低的5kHz居然还是不行？！（建议读者记下这个常规调试方式）

这里不得不感谢一下华科电信院的微波考试的心理阴影，让笔者考完几天后还久久不能忘怀哈哈哈🐶我突然想到了阻抗匹配这个东西，怀疑有可能是阻抗匹配没做，实时证明也确实如此，如图中笔者使用了期末考的枝节匹配器

DETAIL：在SWCLK引脚和地焊盘之间并联了一条终端开路的同轴传输线，单枝节匹配器理论上是只对一个频点（窄带）匹配，但是由于本例中总线时钟较低（5k~4M），所以获得了宽带匹配效果。