CN105187090A - 一种用于集中器间的高效中继射频通信电路 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于集中器间的高效中继射频通信电路，包括一CPU、接收电路、射频控制芯片以及发射电路，所述CPU通过所述射频控制芯片分别连接所述发射电路以及接收电路，所述射频控制芯片连接至所述接收电路，还包括电源Vdd_PA、电源Vdd_B、定向耦合器T1、巴伦器件T2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C8、电容C9、电容C10、电容C11、电容C12、电容C13、电容C14、电感L2、电感L3、电阻R3以及天线，所述发射电路包括一功率放大器U1，本发明电路无线通讯频段可调，功率通信可调，通信信息容量可调，最大程度节省GPRS模块费用。

Description

一种用于集中器间的高效中继射频通信电路

技术领域

本发明涉及一种用于集中器间的高效中继射频通信电路。

背景技术

目前故障指示器通信方式大部分是这样的，故障指示器使用433M射频把信息发送给附件的通信集中器，通信集中器再把收集到的数据使用GPRS方式和主站端进行数据传送。这种通信方式得在每套故障指示器上配备一套集中器，这样就消耗了大量的GPRS模块，在成本上增加了不少费用。常用的中继通信模块也只是使用433M射频做了扩充而已，在通信可靠性上存在严重不足，受到了很大得制约。因此，需要有一种高效的射频通信电路来实现故障指示器和集中器之间进行可靠的数据交互，高效中继通信电路就是在这种情况下产生。

现有故障指示器在发生故障情况时，通过射频数据传递给中继模块，中继模块收集到了附近所有故障指示器信息后，再使用相同射频模块把数据发送给集中器，由于频段相同，中继器数据发给集中器时难免会导致数据丢失。

发明内容

本发明要解决的技术问题，在于提供一种用于集中器间的高效中继射频通信电路，最大程度节省GPRS模块费用。

本发明是这样实现的：一种用于集中器间的高效中继射频通信电路，包括一CPU、接收电路、射频控制芯片以及发射电路，所述CPU通过所述射频控制芯片分别连接所述发射电路以及接收电路，所述射频控制芯片连接至所述接收电路，还包括电源Vdd_PA、电源Vdd_B、定向耦合器T1、巴伦器件T2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C8、电容C9、电容C10、电容C11、电容C12、电容C13、电容C14、电感L2、电感L3、电阻R3以及天线，所述发射电路包括一功率放大器U1，电源Vdd_PA分别连接所述电容C3的一端、电容C4的一端、电容C5的一端以及电感L2的一端，所述电感L2的另一端分别连接所述功率放大器U1的引脚RF_OUT1、功率放大器U1的引脚RF_OUT2以及电感L3的一端，所述电感L3的另一端连接至所述电容C8的一端以及电容C10的一端，所述电容C10的另一端分别连接所述电容C9的一端以及定向耦合器T1的引脚In，所述定向耦合器T1的CPL引脚通过电阻R3接地，所述定向耦合器的引脚OUT连接至天线，所述定向耦合器T1的引脚Term连接至所述所述巴伦器件T2的引脚UB，所述巴伦器件T2的引脚B1通过电容C12连接至所述接收电路，所述巴伦器件T2的引脚B2通过电容C11连接至所述接收电路，电源Vdd_B分别连接所述功率放大器U1的引脚PD、电容C13的一端以及电容C14的一端，所述功率放大器U1的引脚RE_IN连接至所述射频控制芯片，所述电容C3的另一端、电容C4的另一端、电容C5的另一端、电容C8的另一端、电容C9的另一端、定向耦合器的引脚GND1、定向耦合器的引脚GND2、定向耦合器的引脚GND3、定向耦合器的引脚GND4、巴伦器件T2的引脚GND1、巴伦器件T2的引脚GND2、电容C13的另一端、电容C14的另一端、功率放大器U1的引脚GND1以及功率放大器U1的引脚GND2均接地。

进一步地，还包括电容C1、电容C2、电容C6、电容C7、电感L1、电阻R1、电阻R2、二极管D1以及二极管D2，所述电源Vdd_PA分别连接所述电感L1的一端、电容C1的一端、电容C2的一端、电容C6的一端、电容C7的一端以及功率放大器U1的引脚VBIAS，所述电感L1的另一端连接至所述功率放大器U1的引脚VCC，所述功率放大器的引脚G1分别连接所述电阻R1的一端以及二极管D1的负极，所述功率放大器U1的引脚G2分别连接所述电阻R2的一端以及二极管D2的负极，所述CPU分别连接至所述二极管D1的正极以及二极管D2的正极，所述电容C1的另一端、电容C2的另一端、电容C6的另一端、电容C7的另一端、电阻R1的另一端以及电阻R2的另一端均接地。

进一步地，所述电感L1为高频扼流电感。

进一步地，还包括天线接口芯片P1，所述天线接口芯片P1上设有一接口，所述接口连接至所述天线，所述天线接口芯片的引脚IN连接至所述耦合器T1的引脚OUT，所述天线接口芯片P1的引脚GND1以及天线接口芯片P1的引脚GND2均接地。

进一步地，所述电感L2为高频扼流电感。

本发明的优点在于：本发明一种用于集中器间的高效中继射频通信电路，在通信距离和功耗的综合考虑上可以进行灵活设置，通过定向耦合器隔离收发信号，输入信号采用双端正交信号提高抗干扰能力，提升了故障指示器产品的通信质量，并且无线通讯频段可调，功率通信可调，通信信息容量可调，最大程度节省GPRS模块费用。

附图说明

下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的说明。

图1是本发明一种用于集中器间的高效中继射频通信电路。

具体实施方式

请参阅图1所示，本发明用于集中器间的高效中继射频通信电路，包括一CPU、接收电路、射频控制芯片、发射电路、电源Vdd_PA、电源Vdd_B、定向耦合器T1、巴伦器件T2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C8、电容C9、电容C10、电容C11、电容C12、电容C13、电容C14、电感L2、电感L3、电阻R3以及天线，，所述CPU通过所述射频控制芯片分别连接所述发射电路以及接收电路，所述射频控制芯片连接至所述接收电路，所述发射电路包括一功率放大器U1，电源Vdd_PA分别连接所述电容C3的一端、电容C4的一端、电容C5的一端以及电感L2的一端，所述电感L2的另一端分别连接所述功率放大器U1的引脚RF_OUT1、功率放大器U1的引脚RF_OUT2以及电感L3的一端，所述电感L3的另一端连接至所述电容C8的一端以及电容C10的一端，所述电容C10的另一端分别连接所述电容C9的一端以及定向耦合器T1的引脚In，所述定向耦合器T1的CPL引脚通过电阻R3接地，所述定向耦合器的引脚OUT连接至天线，所述定向耦合器T1的引脚Term连接至所述所述巴伦器件T2的引脚UB，所述巴伦器件T2的引脚B1通过电容C12连接至所述接收电路，所述巴伦器件T2的引脚B2通过电容C11连接至所述接收电路，电源Vdd_B分别连接所述功率放大器U1的引脚PD、电容C13的一端以及电容C14的一端，所述功率放大器U1的引脚RE_IN连接至所述射频控制芯片，所述电容C3的另一端、电容C4的另一端、电容C5的另一端、电容C8的另一端、电容C9的另一端、定向耦合器的引脚GND1、定向耦合器的引脚GND2、定向耦合器的引脚GND3、定向耦合器的引脚GND4、巴伦器件T2的引脚GND1、巴伦器件T2的引脚GND2、电容C13的另一端、电容C14的另一端、功率放大器U1的引脚GND1以及功率放大器U1的引脚GND2均接地，所述电感L2为高频扼流电感。

本发明还包括电容C1、电容C2、电容C6、电容C7、电感L1、电阻R1、电阻R2、二极管D1以及二极管D2，所述电源Vdd_PA分别连接所述电感L1的一端、电容C1的一端、电容C2的一端、电容C6的一端、电容C7的一端以及功率放大器U1的引脚VBIAS，所述电感L1的另一端连接至所述功率放大器U1的引脚VCC，所述功率放大器的引脚G1分别连接所述电阻R1的一端以及二极管D1的负极，所述功率放大器U1的引脚G2分别连接所述电阻R2的一端以及二极管D2的负极，所述CPU分别连接至所述二极管D1的正极以及二极管D2的正极，所述电容C1的另一端、电容C2的另一端、电容C6的另一端、电容C7的另一端、电阻R1的另一端以及电阻R2的另一端均接地，所述电感L1为高频扼流电感。

所述天线接口芯片P1上设有一接口，所述接口连接至所述天线，所述天线接口芯片的引脚IN连接至所述耦合器T1的引脚OUT，所述天线接口芯片P1的引脚GND1以及天线接口芯片P1的引脚GND2均接地。

如图1中所示，U1为射频功率放大器芯片，Vdd-PA是其电源，调节电源电压值，可以调整最大输出功率，L1，L2为高频扼流电感，C1，C2，C3，C4，C5，C6，C7是滤波电容，这些电感电容一是给射频信号一个到地的回路，二是直流馈电线路，保证射频信号和直流信号互相隔离。Vdd-B是功耗控制引脚，在输入高电压时，控制该引脚可以使功放进入低功耗模式。G1，G2为增益控制引脚，可以控制输出功率大小，D1，D2为保护二极管，防止信号倒灌，R1，R2是限流保护电阻。T1为射频耦合器，功放和耦合器之间的电感L3及电容C8，C9，C10构成滤波器，滤除不必要的干扰信号。P1为天线接口。T2是巴伦器件。

工作过程描述：射频发射信号经过U1功率放大器后，由耦合器T1输出给天线。通过控制Vdd-PA，Vdd-B，G1，G2可以达到控制输出功率的目的。在传输距离较远时，可以提高功放的增益，达到远距离传输的目的；在距离较近时，可以降低功放增益，同时拉低Vdd-B，到达降低功耗的目的。射频接收信号由天线进入耦合器，再由耦合器的耦合端口输入到巴伦，将其由单端信号转变成双端正交信号，提高输入信号的抗干扰能力。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本发明的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本发明的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本发明的权利要求所保护的范围内。

Claims (5)

1.一种用于集中器间的高效中继射频通信电路，包括一CPU、接收电路、射频控制芯片以及发射电路，所述CPU通过所述射频控制芯片分别连接所述发射电路以及接收电路，所述射频控制芯片连接至所述接收电路，其特征在于：还包括电源Vdd_PA、电源Vdd_B、定向耦合器T1、巴伦器件T2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C8、电容C9、电容C10、电容C11、电容C12、电容C13、电容C14、电感L2、电感L3、电阻R3以及天线，所述发射电路包括一功率放大器U1，电源Vdd_PA分别连接所述电容C3的一端、电容C4的一端、电容C5的一端以及电感L2的一端，所述电感L2的另一端分别连接所述功率放大器U1的引脚RF_OUT1、功率放大器U1的引脚RF_OUT2以及电感L3的一端，所述电感L3的另一端连接至所述电容C8的一端以及电容C10的一端，所述电容C10的另一端分别连接所述电容C9的一端以及定向耦合器T1的引脚In，所述定向耦合器T1的CPL引脚通过电阻R3接地，所述定向耦合器的引脚OUT连接至天线，所述定向耦合器T1的引脚Term连接至所述所述巴伦器件T2的引脚UB，所述巴伦器件T2的引脚B1通过电容C12连接至所述接收电路，所述巴伦器件T2的引脚B2通过电容C11连接至所述接收电路，电源Vdd_B分别连接所述功率放大器U1的引脚PD、电容C13的一端以及电容C14的一端，所述功率放大器U1的引脚RE_IN连接至所述射频控制芯片，所述电容C3的另一端、电容C4的另一端、电容C5的另一端、电容C8的另一端、电容C9的另一端、定向耦合器的引脚GND1、定向耦合器的引脚GND2、定向耦合器的引脚GND3、定向耦合器的引脚GND4、巴伦器件T2的引脚GND1、巴伦器件T2的引脚GND2、电容C13的另一端、电容C14的另一端、功率放大器U1的引脚GND1以及功率放大器U1的引脚GND2均接地。

2.如权利要求1所述的一种用于集中器间的高效中继射频通信电路，其特征在于：还包括电容C1、电容C2、电容C6、电容C7、电感L1、电阻R1、电阻R2、二极管D1以及二极管D2，所述电源Vdd_PA分别连接所述电感L1的一端、电容C1的一端、电容C2的一端、电容C6的一端、电容C7的一端以及功率放大器U1的引脚VBIAS，所述电感L1的另一端连接至所述功率放大器U1的引脚VCC，所述功率放大器的引脚G1分别连接所述电阻R1的一端以及二极管D1的负极，所述功率放大器U1的引脚G2分别连接所述电阻R2的一端以及二极管D2的负极，所述CPU分别连接至所述二极管D1的正极以及二极管D2的正极，所述电容C1的另一端、电容C2的另一端、电容C6的另一端、电容C7的另一端、电阻R1的另一端以及电阻R2的另一端均接地。

3.如权利要求2所述的一种用于集中器间的高效中继射频通信电路，其特征在于：所述电感L1为高频扼流电感。

4.如权利要求1所述的一种用于集中器间的高效中继射频通信电路，其特征在于：还包括天线接口芯片P1，所述天线接口芯片P1上设有一接口，所述接口连接至所述天线，所述天线接口芯片的引脚IN连接至所述耦合器T1的引脚OUT，所述天线接口芯片P1的引脚GND1以及天线接口芯片P1的引脚GND2均接地。

5.如权利要求1所述的一种用于集中器间的高效中继射频通信电路，其特征在于：所述电感L2为高频扼流电感。