CN105007089A - 一种智能家居用带超高频载波的射频模块 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及射频模块领域，具体涉及一种智能家居用带超高频载波的射频模块。本模块的超高频载波电路和处理芯片的信号通过调制器合成为超高频射频信号经天线阻抗匹配电路发射，处理芯片的信号也可直接经天线阻抗匹配电路发射，电源电路和电压转换电路为整个模块进行供能。本发明可以使用较短的天线，天线占用面积小，穿透力好，满足传输距离的发射功率低，传输信号效率高。
Description
技术领域
本发明涉及一种射频模块，特别是一种智能家居用带超高频载波的射频模块。
背景技术
现有射频模块使用的处理芯片集成的载波发生器频率较低，其信号在同功率情况下传输距离远，但其使用天线较大，穿透能力弱，在障碍较多的环境下，传输容易中断，信息传输效率较低。在国内住房密集的情况下，智能家居设备中使用现有射频模块的传输信号容易被障碍物干扰，近距离多台设备也容易发生信号串扰，同时国内住房面积相对较小，低频载波带来的传输距离优势并不明显。
发明内容
本发明提供一种智能家居用带超高频载波的射频模块，通过超高频载波电路产生高频载波与射频信号经调制器调制为超高频射频信号，使用天线短，天线占用面积小，穿透力好，满足传输距离的发射功率低，传输信号效率高。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种智能家居用带超高频载波的射频模块，包括：天线匹配电路：包括天线,对天线进行阻抗匹配并进行信号滤波；电源电路：将外部电压转换为模块电压对模块进行供电；电压转换电路：转换电源电路提供的输入电压，为处理芯片供电；处理芯片：由电压转换电路提供的电压工作，根据内部控制向天线匹配电路发送射频信号，也可向调制器发送射频信号；调制器：接收处理芯片的射频信号和超高频载波电路提供的载波信号并进行调制，将调制好的超高频射频信号传输给天线匹配电路；超高频载波电路：产生超高频载波发送给调制器。通过处理模块控制射频信号的传输端口使模块可在普通模式和超高频模式切换。
具体地，天线匹配电路包括集成天线和SMA接口，集成天线无法满足使用条件时可以使用外接天线。
具体地，电压转换电路的输出端和输出端均连接有滤波电容接地，减少其它电路信号对射频的干扰。
具体地，超高频载波电路包括有两个相同三极管的放大电路、LC振荡电路、RC振荡电路，三极管放大电路均为共集极放大电路，共集极放大电路的输入信号与输出信号同相，无电压放大作用，但电流增益高，主要起功率放大的作用。LC振荡电路和RC振荡电路起振产生超高频振荡波，通过放大电路进行反馈，使衰减振荡转换为等幅振荡，让载波稳定输出。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：射频模块可以使用较短的天线，天线占用面积小，穿透力好，满足传输距离的发射功率低，传输信号效率高。
附图说明
图1是本发明的原理图。
图2为本发明的超高频载波电路示意图。
图3为本发明的电压转换电路示意图。
图4为本发明的天线匹配电路示意图。
图5为本发明的处理芯片电路示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明作详细的说明。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例
在具体实施过程中，超高频载波电路使用两个2N2222A的三极管作为放大，使用LC振荡和RC振荡，经过三级管放大增幅振荡电路的振荡，使衰减振荡转换为等幅振荡，让载波稳定输出。2.5μF的电容C26连接三极管Q1的基极和载波输出端，3kΩ的电阻R13连接三极管Q1的基极和1mH的电感L5，电感L5另一端连接三极管Q1的发射极，电感L5与2.5μF的电容C28并联形成LC振荡回路，电阻R13与电感L5间的节点通过1mH的电感L6与VCC连接，三极管Q1的基极通过47kΩ的电阻R14接地，三极管Q1的集电极分别通过1kΩ的电阻R12和12μF的电容C27接地，三极管Q1的发射极通过2.5μF的电容C20与1kΩ的电阻R11连接，电容C30与电阻R11间的节点连接三极管Q2的基极，电阻R11连接在三极管Q2的基极和发射极之间，三极管Q2的基极通过12μF的电容C32接地，三极管Q2的集电极分别通过1kΩ的电阻R15和0.5μF的电容C31接地，0.5μF的电容C29连接在三极管Q2的集电极和发射极之间，三极管Q2的发射极通过4.7kΩ的电阻R16连接到VCC，三极管Q2的发射极通过0.5μF的电容C34连接到输出端，输出端OUT依次连接0.5mH的电感L7和12μF的电容C33接地。输出端连接的电容C26作为反馈滤波电容使用，两个三极管均使用共射极放大模式。
实施例中采用标准的220V转5V的USB接口电路，所以使用芯片LM1117转换5V的电压为3.3V为处理器CC1110供电，LM1117输入端连接极性电容C11与电容C12接地，输出端连接极性电容C14和电容C13接地，在电压转换的两端均滤除杂波干扰保证电压转换的稳定性。
处理器采用TI公司的CC1110，其采用外部晶振Y1提供系统时钟，同时RF_P和RF_N连接定向耦合器的传输信号，I/O端口Q1连接检测电路，对未使用的功能端口连接电容接地排除干扰，I/O口P0到P7作为数据输出端，根据端口具体情况进行连接使用。
天线匹配电路中，集成天线连接负载电阻R1，SMA接口连接负载电阻R2，电阻R1和R2另一端连接后与电容C15相连，电容C15另一端连接电感L4后通过电容C13接地，L4两端连接C14和电感L3，电容C15和电感L4之间还连接有电容C14接地，电感L3另一端连接电容C12和电感L2作为差分射频信号的两个端口，电容C12的射频信号端口依次连接电感L1和电容C11后接地，电感L2的射频信号端口连接地。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种智能家居用带超高频载波的射频模块，其特征在于包括：
天线匹配电路：包括天线,对天线进行阻抗匹配并进行信号滤波；
电源电路：将外部电压转换为模块电压对模块进行供电；
电压转换电路：转换电源电路提供的输入电压，为处理芯片供电；
处理芯片：由电压转换电路提供的电压工作，根据内部控制向天线匹配电路发送射频信号，也可向调制器发送射频信号；
调制器：接收处理芯片的射频信号和超高频载波电路提供的载波信号并进行调制，将调制好的超高频射频信号传输给天线匹配电路；
超高频载波电路：产生超高频载波发送给调制器。
2.根据权利要求1所述的一种智能家居用带超高频载波的射频模块，其特征在于，所述天线匹配电路包括集成天线和SMA接口。
3.根据权利要求1所述的一种智能家居用带超高频载波的射频模块，其特征在于，所述电压转换电路的输出端和输出端均连接有滤波电容接地。
4.根据权利要求1所述的一种智能家居用带超高频载波的射频模块，其特征在于，所述超高频射频电路包括有两个相同三极管的放大电路、LC振荡电路、RC振荡电路，三极管放大电路均为共集极放大电路。
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