基于 CMT2300A 的 433MHz 射频收发模块设计

基于 CMT2300A 的 433MHz 射频收发模块

项目简介

本项目是一款基于国产射频收发芯片 CMT2300A 设计的 433MHz 无线收发模块，可配合 STM32 或其他 MCU 实现无线数据收发。

模块采用官方推荐的 Direct Tie 直连匹配方案，板载 26MHz 晶体、射频匹配网络和 SMA 天线接口，适合用于高频电子线路课程设计、通信电子线路实验、无线数传验证和射频 PCB 学习。

目前 PCB 已完成设计，并经过可行性验证。

项目参数

项目	参数
射频芯片	CMT2300A
工作频率	433MHz / 433.92MHz
调制方式	OOK、FSK、GFSK、GMSK
最大发射功率	+20dBm
天线接口	SMA
控制接口	SPI
晶体频率	26MHz
射频方案	Direct Tie 直连匹配
适用 MCU	STM32、GD32、STC、Arduino 等

系统结构

外部 MCU
   |
SPI / GPIO 接口
   |
CMT2300A 射频收发芯片
   |
26MHz 晶体
   |
Direct Tie 射频匹配网络
   |
SMA 天线接口
   |
433MHz 天线

MCU 通过 SPI 配置 CMT2300A 寄存器，写入或读取 FIFO 数据，并通过 GPIO 获取发送完成、接收完成等状态信号。

硬件设计说明

本设计采用 CMT2300A 官方 Direct Tie 直连方案，不额外加入 RF Switch 和外置 PA。
Direct Tie 的特点是发射通路和接收通路经过各自匹配网络后，共同连接到天线节点。

该方案具有以下优点：

• 元器件数量少
• 成本较低
• PCB 布局相对简单
• 适合基础射频模块设计
• 便于学习阻抗匹配网络

射频链路说明

发射链路

CMT2300A PA -> C1 -> L2 -> C2 -> L3 -> 直连点 A

其中 L2、C2、L3 构成发射匹配网络，用于将 PA 输出匹配到直连点 A。
直连点 A 的目标阻抗为 50Ω。

接收链路

直连点 A -> C6 / L6 / C7 / L7 / L8 -> RFIP / RFIN

其中 C6、L6、C7、L7、L8 构成接收巴伦匹配网络，用于将单端天线信号转换为 CMT2300A 所需的差分输入信号。

天线链路

直连点 A -> L4 -> C3 -> L5 -> SMA

其中 L4、C3、L5 构成 T 型低通 / 匹配网络，用于连接 SMA 天线接口并抑制高次谐波。

PCB 设计要点

• SMA 天线接口放置在板边
• CMT2300A 靠近射频匹配网络
• PA 到 SMA 的射频路径尽量短、直、少过孔
• 底层尽量保持完整 GND
• 射频区域周围增加铺地和接地过孔
• 晶体远离 PA、SMA 和射频匹配网络
• 电源退耦电容靠近芯片电源脚
• 数字信号线远离射频通路

接口说明

引脚	功能
VDD	电源
GND	地
CSB	寄存器访问片选，低有效
FCSB	FIFO 访问片选，低有效
SCLK	SPI 时钟
SDIO	SPI 双向数据输入 / 输出
GPIO1	可配置中断或状态输出
GPIO2	可配置中断或状态输出
GPIO3	可配置中断、数据或时钟输出

注意：CMT2300A 的 SPI 数据脚为 双向 SDIO，不是传统独立 MOSI / MISO 结构，使用时需要在软件中处理 SDIO 方向切换。

使用场景

• 高频电子线路课程设计
• 通信电子线路课程设计
• 433MHz 无线数传实验
• CMT2300A 芯片学习
• 射频 PCB Layout 学习
• STM32 无线通信模块扩展
• 国产射频芯片应用验证

复刻注意事项

1. 射频匹配电容建议使用 NP0 / C0G 材质。
2. 电感建议选择适合 433MHz 的高 Q 高频电感。
3. SMA 附近应保证良好接地。
4. CMT2300A 为 QFN 封装，焊接时注意底部焊盘接地。
5. 实际通信距离与天线、环境、速率、功率和供电质量有关。
6. 若需要进一步提升距离，可考虑高增益天线、中继方案或外置 PA。
7. 板厚选择0.8mm，否则无法满足50欧姆阻抗匹配。

欢迎学习、复刻、修改和二次开发。实际使用时请遵守当地无线电管理规定。