CN108429557A - 基于pifa天线的多滤波器物联网射频电路及终端 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种基于PIFA天线的多滤波器物联网射频电路及终端,其中的射频电路包括:天线,第一滤波电路,开关电路,低噪声放大电路,镜像抑制滤波电路,混频电路,可编程增益放大电路,抗混叠滤波电路,模数转换电路,第一滤波电路包括第一子滤波电路和第二子滤波电路,天线电路包括:后盖、辐射片、探针和电池,后盖与电池从上到下依次平行放置,辐射片贴于后盖下方,探针杆置于后盖内且可伸缩,探针头与电池接触。本发明中的电路设计能够在整体上提升射频电路的接收灵敏度。
Description
技术领域
本发明涉及电路结构技术领域,尤其涉及一种基于PIFA天线的多滤波器物联网射频电路及终端。
背景技术
随着物联网技术的快速发展,物联网的各种终端产品已经逐步普及到日常生活中,应用在生活中的方方面面,给日常生活带来了极大的便利。在物联网快速普及的同时,由于物联网终端产品应用在复杂的环境中,使得其相互之间通信也面临着巨大的挑战,现有射频电路的设计中,经常只针对某个元器件或者某个部位进行改进用以提升性能,因此在提升信噪比,提升接收机灵敏度的方面往往达不到预期的效果。
发明内容
本发明实施例提供了一种基于PIFA天线的多滤波器物联网射频电路及终端,能够在整体上提升射频电路的接收灵敏度。
本发明实施例的第一方面提供了一种信号处理电路,所述电路至少包括:天线,第一滤波电路,开关电路,低噪声放大电路,镜像抑制滤波电路,混频电路,可编程增益放大电路,抗混叠滤波电路,模数转换电路,所述第一滤波电路包括第一子滤波电路和第二子滤波电路;
所述天线的输出端与所述第一子滤波电路的输入端连接,所述第一子滤波电路的输出端与所述开关电路连接,所述开关电路的输出端与所述第二子滤波电路的输入端连接,所述第二子滤波电路的输出端与所述低噪声放大电路的输入端连接,所述低噪声放大电路的输出端与所述镜像抑制滤波电路的输入端连接,所述镜像抑制滤波电路的输出端与所述混频电路的输入端连接,所述混频电路的输出端与所述可编程增益放大电路的输入端连接,所述可编程增益放大电路的输出端与所述抗混叠滤波电路的输入端连接,所述抗混叠滤波电路的输出端与所述模数转换电路的输入端连接;
所述天线电路包括:后盖、辐射片、探针和电池,所述后盖与所述电池从上到下依次平行放置,所述辐射片贴于后盖下方,所述探针杆置于所述后盖内且可伸缩,所述探针头与所述电池接触。
可选的,所述第一子滤波电路包括:第一滤波器件、第二滤波器件、第三滤波器件、第四滤波器件、第五滤波器件、第六滤波器件、第七滤波器件、第八滤波器件、第九滤波器件、第十滤波器件、第十一滤波器件、第十二滤波器件、第十三滤波器件、第十四滤波器件;
所述第一滤波器件的第一端与所述第二滤波器件的第一端和所述第三滤波器件的第一端连接,所述第三滤波器件的第二端与所述第四滤波器件的第一端连接,所述第四滤波器件的第二端与所述第五滤波器件的第一端、第六滤波器件的第一端和第七滤波器件的第一端连接,所述第一滤波器件的第二端与所述第二滤波器件的第二端、第五滤波器件的第二端、第八滤波器件的第一端和第九滤波器件的第一端连接,所述第六滤波器件的第二端与所述第八滤波器件的第二端、第十滤波器件的第一端和第十一滤波器件的第一端连接,所述第九滤波器件的第二端与所述第七滤波器件的第二端、第十滤波器件的第二端、第十三滤波器件的第二端、第十四滤波器件的第二端连接,所述第十一滤波器件的第二端与所述第十二滤波器件的第一端连接,所述第十二滤波器件的第二端与所述第十三滤波器件的第一端和第十四滤波器件的第一端连接。
可选的,所述低噪声放大电路包括:第一电感、第二电感、第三电感、第四电感、第五电感、第六电感、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容、第六电容、第七电容、第一场效应晶体管、第二场效应晶体管、第一电源、第二电源和第三电源;
所述第一电源的输出端与所述第一电感的第一端和所述第一电容的第一端连接,所述第一电感的第二端与所述第一电容的第一端、所述第六电容的第一端和所述第一场效应晶体管的栅极连接,所述第六电容的第二端与所述第四电感的第一端和所述第一场效应晶体管的源极连接,所述第四电感的第二端接地,所述第一场效应晶体管的漏极和所述第二电容的第一端和所述第二电感的第一端连接,所述第二电容的第二端和所述第二电感的第二端、第二场效应晶体管的源极和第四电容的第一端连接,所述第四电容的第二端接地,所述第二场效应晶体管的栅极与所述第二电源的输出端连接,所述第二场效应晶体管的漏极与所述第六电感的第一端、第三电容的第一端、第三电感的第一端和第五电感的第一端连接,所述第六电感的第二端与所述第三电源的输出端连接,所述第三电容的第二端与所述第三电感的第二端和所述第五电容的第一端连接,所述第五电容的第二端接地,所述第五电感的第二端与所述第七电容的第一端连接。
可选的,所述镜像抑制滤波电路包括:第七电感、第八电感、第九电感、第八电容、第九电容、第十电容、第十一电容、第三场效应晶体管、第四场效应晶体管、第一二极管、第二二极管和第四电源;
所述第四电源的输出端与所述第七电感的第一端、第八电感的第一端、第九电感的第一端、第十一电容的第一端连接,所述第七电感的第二端与所述第三场效应晶体管的漏极、所述第九电容的第一端、所述第一二极管的正极和所述第四场效应晶体管的栅极连接,所述第九电感的第二端与所述第十一电容的第二端、所述第一二极管的负极和所述第二二极管的负极连接,所述第八电感的第二端与所述第八电容的第一端、所述第二二极管的阳极、第三晶体管的栅极和第四晶体管的漏极连接,所述第三晶体管的源极与所述第九电容的第一端、所述第十电容的第一端、所述第四晶体管的源极和地连接,所述第九电容的第二端接地,所述第十电容的第二端接地。
可选的,所述抗混叠滤波电路包括:第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第十二电容、第十三电容、第十四电容、第十五电容、第十六电容、第十七电容、第十八电容、第十九电容、第十电感、第十一电感和第十二电感;
所述第一电阻的第一端与所述第十二电容的第一端和所述第十电感的第一端连接,所述第十二电容的第二端与所述第十四电容的第一端连接,所述第十电感的第二端与所述第十三电容的第一端连接,所述第十三电容的第二端与所述第十一电感的第一端连接,所述第十一电感的第二端与所述第二电阻的第一端、所述第四电阻的第一端连接,所述第四电阻的第二端与所述第五电阻的第一端连接,所述第四电阻与所述第五电阻的连接点接地,所述第五电阻的第二端与所述第十二电感的第二端和所述第六电阻的第一端连接,所述第十二电感的第二端与所述第十二电感的第二端与所述第十四电感的第二端连接,所述第二电阻的第二端与所述第三电阻的第一端和所述第十六电容的第一端连接,所述第十六电容的第二端与所述第十五电容的第一端连接,所述第十六电容和所述第十五电容的连接点接地,所述第十五电容的第二端与所述第六电阻的第二端和所述第七电阻的第一端连接,所述第三电阻的第二端与所述第十七电容的第一端、所述第十九电容的第一端和所述第八电阻的第一端连接,所述第十七电容的第二端与所述第十八电容的第一端连接,所述第十七电容与所述第十八电容的连接点接地,所述第十八电容的第二端与所述第七电阻的第二端、所述第十九电容的第二端和所述第八电阻的第二端连接。
可选的,所述开关电路包括两路收发电路和两路接收电路,所述两路收发电路中的每路收发电路用于同时接收和发射信号,所述两路接收电路中的每路接收电路仅用于接收信号。
可选的,所述电路还包括保护电路,所述保护电路用于在所述天线遭受预设电压时为所述电路提供保护。
可选的,保护电路包括:第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻、第十四电阻、第一稳压管、第二稳压管、第三稳压管、第四稳压管、第五稳压管、可控硅、第二十电容、第二十一电容、第二十二电容、第十三电感、第十四电感、第十五电感、第十六电感、第十七电感、第十八电感、带阻滤波器、静电检测单元、泄放单元和晶体管;
所述第十四电阻的第一端通过所述带阻滤波器与所述天线的输出端相连接,所述第十四电阻的第二端与所述第一稳压管的阳极、所述第九电阻的所述第一端相连接,所述第一稳压管的阴极接地,所述第九电阻的第二端与所述第二稳压管的阳极相连接,所述第二稳压管的阴极接地,所述第十电阻的第一端通过带阻滤波器与天线的输出端相连接,所述第十电阻的第二端与所述第十一电阻的第一端、所述第四稳压管的阳极相连接,所述第四稳压管的阴极接地,所述第十一电阻的第二端与所述第三稳压管的阳极相连接,所述第三稳压管的阴极接地,所述第十三电感的第一端与天线的输出端相连接,所述第十三电感的第二端与所述第五稳压管的阳极相连接,所述第五稳压管的阴极与所述第十二电阻的第一端连接,所述第十二电阻的第二端与所述第十四电感的第一端相和所述第十三电阻的第一端连接,所述第十三电阻的第二端接地,所述第十四电感的第二端与所述第二十电容的第一端、所述第二十一电容的第一端、所述第十五电感的第一端、所述晶体管T的栅极相连接,所述第二十电容的第二端接地,所述第二十一电容的第二端与所述第十五电感的第二端、所述第二相连接,所述晶体管T的漏极与所述第十八电感的第二端相连接,所述第十八电感的第一端与电源的输出端相连接,所述晶体管的源极与所述可控硅的控制极相连接,所述可控硅的阳极与所述第十七电感的第二端相连接,所述第十七电感的第一端与所述开关电路相连接,所述可控硅的阴极接地,所述MCU通过带阻滤波器和静电检测单元与滤波电路的输出端相连接,所述MCU通过所述第二十二电容和所述第十六电感组成的滤波电路与开关电路相连接,所述MCU通过所述静电检测单元、所述带阻滤波器与所述开关电路的输出端、所述低噪声放大电路的输出端、所述混频电路的输出端相连接,所述泄放单元的第一端与信号处理电路相连接,所述泄放单元的第二端接地,所述MCU与所述泄放单元相连接。
本发明实施例的第二方面提供了一种芯片,该芯片包括处理器、电源电路和上述任第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式所提供的信号处理电路。
本发明实施例的第三方面提供了一种电路板,该电路板包括调制解调器、信号处理器和本发明实施例第二方面提供的芯片。
本发明实施例的第四方面提供了一种物联网终端,该终端包括壳体和本发明实施例第三方面提供的电路板。
本发明实施例具有如下有益效果:
将天线集成到开发板,相对于插入式天线减少了器件接触时的噪声,通过在后盖、辐射片与电池之间设置探针形成馈点,可以减少电磁污染;在电路中串联第一滤波电路和第二滤波电路,能够进一步提升滤波效果,在低噪放出输出端串联频率选择性网络能够对通带外的频率进行滤除,提升信噪比,串联镜像抑制滤波器能够抑制电路产生的镜像信号提升信噪比,串联抗混叠滤波器能够提升ADC的处理增益,从而能够在整体上提升射频电路的接收灵敏度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1为本发明实施例提供的一种基于PIFA天线的多滤波器物联网射频电路结构示意图;
图2为本发明实施例提供的一种PIFA天线结构示意图;
图3为本发明实施例提供的一种第一滤波电路结构示意图;
图4为本发明实施例提供的一种改进的低噪声放大电路结构示意图;
图5为本发明实施例提供的一种镜像抑制滤波电路结构示意图;
图6为本发明实施例提供的一种抗混叠滤波电路结构示意图;
图7为本发明实施例提供的一种保护电路结构示意图;
图8为本发明实施例提供的一种芯片的结构示意框图;
图9为本发明实施例提供的一种电路板的结构示意框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施方式中的附图,对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式,而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式,都属于本发明保护的范围。
本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象,而不是用于描述特定顺序。此外,术语“包括”和“具有”以及它们任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元,而是可选地还包括没有列出的步骤或单元,或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。
在本发明中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是,本发明所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
参见图1,图1为本发明实施例提供了一种基于PIFA天线的多滤波器物联网射频电路。如图1,电路包括:天线101,第一滤波电路,开关电路103,改进的低噪声放大电路105,镜像抑制滤波电路106,混频电路107,可编程增益放大电路108,抗混叠滤波电路109,模数转换电路110,第一滤波电路包括第一子滤波电路102和第二子滤波电路104;
天线101的输出端与第一子滤波电路102的输入端连接,第一子滤波电路102的输出端与开关电路103连接,开关电路103的输出端与第二子滤波电路104的输入端连接,第二子滤波电路104的输出端与改进的低噪声放大电路105的输入端连接,改进的低噪声放大电路的输出端与镜像抑制滤波电路106的输入端连接,镜像抑制滤波电路106的输出端与混频电路107的输入端连接,混频电路107的输出端与可编程增益放大电路108的输入端连接,可编程增益放大电路108的输出端与抗混叠滤波电路109的输入端连接,抗混叠滤波电路109的输出端与模数转换电路110的输入端连接。
请参阅图2,图2为本发明实施例提供的一种PIFA天线结构示意图,如图2所示,天线电路包括:后盖201、辐射片203、探针204和电池205,后盖201与电池202从上到下依次平行放置,辐射片203贴于后盖下方,探针204杆置于后盖内且可伸缩,探针头与电池接触,馈点为202。
通过采用探针置于后盖的方法实现短距离通信,可以减少天线电路中的电磁污染。
在可选的实施例中,请参阅图3,图3为本发明实施例提供的一种第一子滤波电路结构示意图,如图3所示,第一子滤波电路包括:第一滤波器件301、第二滤波器件302、第三滤波器件303、第四滤波器件304、第五滤波器件305、第六滤波器件306、第七滤波器件307、第八滤波器件308、第九滤波器件309、第十滤波器件310、第十一滤波器件311、第十二滤波器件312、第十三滤波器件313、第十四滤波器件314;
第一滤波器件301的第一端与第二滤波器件302的第一端和第三滤波器件303的第一端连接,第三滤波器件303的第二端与第四滤波器件304的第一端连接,第四滤波器件304的第二端与第五滤波器件305的第一端、第六滤波器件306的第一端和第七滤波器件307的第一端连接,第一滤波器件301的第二端与第二滤波器件302的第二端、第五滤波器件305的第二端、第八滤波器件308的第一端和第九滤波器件309的第一端连接,第六滤波器件306的第二端与第八滤波器件308的第二端、第十滤波器件310的第一端和第十一滤波器件311的第一端连接,第九滤波器件309的第二端与第七滤波器件307的第二端、第十滤波器件310的第二端、第十三滤波器件313的第二端、第十四滤波器件314的第二端连接,第十一滤波器件311的第二端与第十二滤波器件312的第一端连接,第十二滤波器件312的第二端与第十三滤波器件313的第一端和第十四滤波器件314的第一端连接。
可选的,第二子滤波电路与第一子滤波电路的结构相同。上述滤波器件为声表面滤波器件,组成的为声表面滤波电路,具有很好的选频作用,能够降低电路种的噪声,提高信噪比。
在可选的实施例中,请参阅图4,图4为本发明实施例提供的一种改进的低噪声放大电路结构示意图,如图4所示,低噪声放大电路包括:第一电感L1、第二电感L2、第三电感L3、第四电感L4、第五电感L5、第六电感L6、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5、第六电容C6、第七电容C7、第一场效应晶体管T1、第二场效应晶体管T2、第一电源401、第二电源402和第三电源403;
第一电源401的输出端与第一电感L1的第一端和第一电容C1的第一端连接,第一电感L1的第二端与第一电容C1的第一端、第六电容C6的第一端和第一场效应晶体管T1的栅极连接,第六电容C6的第二端与第四电感L4的第一端和第一场效应晶体管T1的源极连接,第四电感C4的第二端接地,第一场效应晶体管T1的漏极和第二电容C2的第一端和第二电感L2的第一端连接,第二电容C2的第二端和第二电感L2的第二端、第二场效应晶体管T2的源极和第四电容C4的第一端连接,第四电容C4的第二端接地,第二场效应晶体管T2的栅极与第二电源402的输出端连接,第二场效应晶体管T2的漏极与第六电感C6的第一端、第三电容C3的第一端、第三电感L3的第一端和第五电感C5的第一端连接,第六电感C6的第二端与第三电源403的输出端连接,第三电容C3的第二端与第三电感L3的第二端和第五电容C5的第一端连接,第五电容C5的第二端接地,第五电感L5的第二端与第七电容C7的第一端连接。
在可选的实施例中,请参阅图5,图5为本发明实施例提供的一种镜像抑制滤波电路结构示意图,如图5所示,镜像抑制滤波电路包括:第七电感L7、第八电感L8、第九电感L9、第八电容C8、第九电容C9、第十电容C10、第十一电容C11、第三场效应晶体管T3、第四场效应晶体管T4、第一二极管M1、第二二极管M2和第四电源501;
第四电源501的输出端与第七电感L7的第一端、第八电感L8的第一端、第九电感L9的第一端、第十一电容C11的第一端连接,第七电感L7的第二端与第三场效应晶体管T3的漏极、第九电容C9的第一端、第一二极管M1的正极和第四场效应晶体管T4的栅极连接,第九电感L9的第二端与第十一电容C11的第二端、第一二极管M1的负极和第二二极管M2的负极连接,第八电感L8的第二端与第八电容C8的第一端、第二二极管M2的阳极、第三场效应晶体管T3的栅极和第四晶体管T4的漏极连接,第三晶体管T3的源极与第九电容C9的第一端、第十电容C10的第一端、第四晶体管T4的源极和地连接,第九电容C9的第二端接地,第十电容C10的第二端接地。
在可选的实施例中,请参阅图6,图6为本发明实施例提供的一种抗混叠滤波电路结构示意图,如图6所示,抗混叠滤波电路包括:第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第十二电容C12、第十三电容C13、第十四电容C14、第十五电容C15、第十六电容C16、第十七电容C17、第十八电容C18、第十九电容C19、第十电感L10、第十一电感L11和第十二电感L12;
第一电阻R1的第一端与第十二电容C12的第一端和第十电感L10的第一端连接,第十二电容C12的第二端与第十四电容C14的第一端连接,第十电感L10的第二端与第十三电容C13的第一端连接,第十三电容C13的第二端与第十一电感L11的第一端连接,第十一电感L11的第二端与第二电阻R2的第一端、第四电阻R4的第一端连接,第四电阻R4的第二端与第五电阻R5的第一端连接,第四电阻R4与第五电阻R5的连接点接地,第五电阻R5的第二端与第十二电感C12的第二端和第六电阻R6的第一端连接,第十二电感L12的第二端与第十四电感L14的第二端连接,第二电阻R2的第二端与第三电阻R3的第一端和第十六电容C16的第一端连接,第十六电容C16的第二端与第十五电容C15的第一端连接,第十六电容C16和第十五电容C15的连接点接地,第十五电容C15的第二端与第六电阻R6的第二端和第七电阻R7的第一端连接,第三电阻R3的第二端与第十七电容C17的第一端、第十九电容C19的第一端和第八电阻R8的第一端连接,第十七电容C17的第二端与第十八电容的第一端连接,第十七电容C17与第十八电容C18的连接点接地,第十八电容C18的第二端与第七电阻R7的第二端、第十九电容C19的第二端和第八电阻R8的第二端连接。
在上述实施例中,信号处理电路中,串联镜像抑制滤波器能够抑制电路产生的镜像信号提升信噪比,串联抗混叠滤波器能够提升ADC的处理增益,从而能够在整体上提升射频电路的接收灵敏度。
在可选的实施例中,开关电路包括两路收发电路和两路接收电路,两路收发电路中的每路收发电路用于同时接收和发射信号,两路接收电路中的每路接收电路仅用于接收信号。
在可选的实施例中,请参阅图7,图7为本发明实施例提供的一种保护电路结构示意图,如图7所示,保护电路用于在天线遭受预设电压时为电路提供保护。保护电路包括:第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R13、第十四电阻R14、第一稳压管D1、第二稳压管D2、第三稳压管D3、第四稳压管D4、第五稳压管D5、可控硅D6、第二十电容C20、第二十一电容C21、第二十二电容C22、第十三电感L13、第十四电感L14、第十五电感C15、第十六电感C16、第十七电感C17、第十八电感C18、带阻滤波器708、静电检测单元711、泄放单元710和晶体管T;
第十四电阻R14的第一端通过带阻滤波器708与天线的输出端相连接,第十四电阻R14的第二端与第一稳压管D1的阳极、第九电阻R9的第一端相连接,第一稳压管D1的阴极接地,第九电阻R9的第二端与第二稳压管D2的阳极相连接,第二稳压管D2的阴极接地,第十电阻R10的第一端通过带阻滤波器708与天线的输出端相连接,第十电阻R10的第二端与第十一电阻R11的第一端、第四稳压管D4的阳极相连接,第四稳压管D4的阴极接地,第十一电阻R11的第二端与第三稳压管D3的阳极相连接,第三稳压管D3的阴极接地,第十三电感C13的第一端与天线的输出端相连接,第十三电感L13的第二端与第五稳压管D5的阳极相连接,第五稳压管D5的阴极与第十二电阻R12的第一端连接,第十二电阻R12的第二端与第十四电感L14的第一端相和第十三电阻R13的第一端连接,第十三电阻R13的第二端接地,第十四电感L14的第二端与第二十电容C20的第一端、第二十一电容C21的第一端、第十五电感L15的第一端、晶体管T的栅极相连接,第二十电容C20的第二端接地,第二十一电容C21的第二端与第十五电感L15的第二端、MCU相连接,晶体管T的漏极与第十八电感L18的第二端相连接,第十八电感L18的第一端与电源709的输出端相连接,晶体管T的源极与可控硅D6的控制极相连接,可控硅D6的阳极与第十七电感L17的第二端相连接,第十七电感L17的第一端与开关电路相连接,可控硅D6的阴极接地,MCU通过带阻滤波器708和静电检测单元711与滤波电路的输出端相连接,MCU通过第二十二电容C22和第十六电感L16组成的滤波电路与开关电路相连接,MCU通过静电检测单元711、带阻滤波器708与开关电路的输出端、低噪声放大电路的输出端、混频电路的输出端相连接,泄放单元的第一端与信号处理电路相连接,泄放单元710的第二端接地,MCU与泄放单元710相连接。其中MCU为微控制单元(MicrocontrollerUnit)。
上述保护电路的工作原理为,在信号接收电路遇到高于预设电压时,预设电压为该信号接收电路能承受的最大电压,该电压由信号接收电路的电路本身所决定,保护电路中的D1的截止电压低于该预设电压,带阻滤波器的带阻为信号处理电路所能处理的信号的频段,设置此带阻滤波器主要用于防止信号处理电路的发射或接收信号从该支路通过,从而降低信号处理电路的性能,在处理电路中天线输出端的电压高于预设电压时,该电压使得D1、D2、D3、D4和D5导通,从而对该电压进行泄放,对信号处理电路做出保护,同时通过将D1、D2和D3、D4并联设置,在电路遭受到强电流时能够提升电路对该电流的泄放效果,提供第一级防护,避免R14、R9、R10、R11上的功率过大,而出现高放能现象,从而损坏保护电路;
在考虑到,可能前述泄放电路对电压未能完全泄放,有部分电流击穿滤波电路,到达开关电路,此处设置第二级防护,在D5导通后,MCU检测到晶体管的栅极处存在电压时,直接控制开关电路完全断开,完全断开为与所有的发射通路和接收通路均断开,同时电压通过L14和C20构成的滤波网络后,为晶体管T提供偏置电压,使得晶体管T的导通,从而晶体管的源极为可控硅D6提供控制电压使得可控硅导通,对电流进行泄放,从而实现第二级防护;
MCU还可控制静电检测单元对信号处理电路中的静电进行检测,在该静电达到预设电压时,该预设电压为静电可放电电压,控制泄放单元对信号处理电路中的静电进行泄放,从而达到对信号处理电路的保护;
MCU还可通过电荷检测传感器对物联网终端所处的环境中的电荷进行检测,当检测到密集电荷时,可判断出该区域可能具有强电场或者将会出现雷击现象,则直接控制开关电路完全断开,能够一定程度避免在强电压进入电路后对开关电路后的元器件的存在损坏的可能性,从而达到对物联网终端进行保护的目的。
本发明实施例中,将天线集成到开发板,相对于插入式天线减少了器件接触时的噪声,通过在后盖、辐射片与电池之间设置探针形成馈点,可以减少电磁污染;在电路中串联第一滤波电路和第二滤波电路,能够进一步提升滤波效果,在低噪放出输出端串联频率选择性网络能够对通带外的频率进行滤除,提升信噪比,串联镜像抑制滤波器能够抑制电路产生的镜像信号提升信噪比,串联抗混叠滤波器能够提升ADC的处理增益,从而能够在整体上提升射频电路的接收灵敏度。
本发明的另一实施例中提供了一种芯片,该芯片包含如图1所描述的信号处理电路、电源电路和处理器。请参阅图8,图8为本发明实施例提供了芯片的一种可能的结构示意图。如图8所示,芯片包括:电源电路801、处理器802和信号处理电路803。上述电源电路801其主要功能为给该芯片提供电源,上述处理器802例如可以是例如可以是中央处理器(Central Processing Unit,CPU),通用处理器,数字信号处理器(Digital SignalProcessor,DSP),专用集成电路(Application-Specific Integrated Circuit,ASIC),现场可编程门阵列(FieldProgrammable Gate Array,FPGA)或者其他可编程逻辑器件、硬件部件或者其任意组合,信号处理电路803为上述实施例中所描述的任一电路。
本发明实施例的另一实施例提供了一种电路板,该电路板包括调制解调器、基带信号处理器和上述实施例中提供的芯片。请参阅图9,图9为本发明实施例提供了电路板的一种可能的结构示意图。如图9所示,该电路板包括:调制解调器901、信号处理器902、芯片903和总线904。调制解调器901、信号处理器902、芯片903通过总线904连接。调制解调器901主要用于处理无线信号经过芯片903处理后的基带信号,信号处理器902主要用于处理经过调制解调器901解调后的信号,芯片903主要用于对无线射频信号进行处理得到基带信号。
本发明的另一实施例中提供了一种终端,该终端包含上述电路板和壳体。
以上的具体实施方式,对本发明实施例的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上仅为本发明实施例的具体实施方式而已,并不用于限定本发明实施例的保护范围,凡在本发明实施例的技术方案的基础之上,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包括在本发明实施例的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种信号处理电路,其特征在于,应用于物联网终端,所述电路包括:天线,第一滤波电路,开关电路,改进的低噪声放大电路,镜像抑制滤波电路,混频电路,可编程增益放大电路,抗混叠滤波电路,模数转换电路,所述第一滤波电路包括第一子滤波电路和第二子滤波电路;
所述天线的输出端与所述第一子滤波电路的输入端连接,所述第一子滤波电路的输出端与所述开关电路连接,所述开关电路的输出端与所述第二子滤波电路的输入端连接,所述第二子滤波电路的输出端与所述改进的低噪声放大电路的输入端连接,所述改进的低噪声放大电路的输出端与所述镜像抑制滤波电路的输入端连接,所述镜像抑制滤波电路的输出端与所述混频电路的输入端连接,所述混频电路的输出端与所述可编程增益放大电路的输入端连接,所述可编程增益放大电路的输出端与所述抗混叠滤波电路的输入端连接,所述抗混叠滤波电路的输出端与所述模数转换电路的输入端连接;
所述天线电路包括:后盖、辐射片、探针和电池,所述后盖与所述电池从上到下依次平行放置,所述辐射片贴于后盖下方,所述探针杆置于所述后盖内且可伸缩,所述探针头与所述电池接触。
2.根据权利要求1所述的电路,其特征在于,所述第一子滤波电路包括:第一滤波器件、第二滤波器件、第三滤波器件、第四滤波器件、第五滤波器件、第六滤波器件、第七滤波器件、第八滤波器件、第九滤波器件、第十滤波器件、第十一滤波器件、第十二滤波器件、第十三滤波器件、第十四滤波器件;
所述第一滤波器件的第一端与所述第二滤波器件的第一端和所述第三滤波器件的第一端连接,所述第三滤波器件的第二端与所述第四滤波器件的第一端连接,所述第四滤波器件的第二端与所述第五滤波器件的第一端、第六滤波器件的第一端和第七滤波器件的第一端连接,所述第一滤波器件的第二端与所述第二滤波器件的第二端、所述第五滤波器件的第二端、所述第八滤波器件的第一端和所述第九滤波器件的第一端连接,所述第六滤波器件的第二端与所述第八滤波器件的第二端、所述第十滤波器件的第一端和所述第十一滤波器件的第一端连接,所述第九滤波器件的第二端与所述第七滤波器件的第二端、所述第十滤波器件的第二端、所述第十三滤波器件的第二端、所述第十四滤波器件的第二端连接,所述第十一滤波器件的第二端与所述第十二滤波器件的第一端连接,所述第十二滤波器件的第二端与所述第十三滤波器件的第一端和第十四滤波器件的第一端连接。
3.根据权利要求2所述的电路,其特征在于,所述低噪声放大电路包括:第一电感、第二电感、第三电感、第四电感、第五电感、第六电感、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容、第六电容、第七电容、第一场效应晶体管、第二场效应晶体管、第一电源、第二电源和第三电源;
所述第一电源的输出端与所述第一电感的第一端和所述第一电容的第一端连接,所述第一电感的第二端与所述第一电容的第一端、所述第六电容的第一端和所述第一场效应晶体管的栅极连接,所述第六电容的第二端与所述第四电感的第一端和所述第一场效应晶体管的源极连接,所述第四电感的第二端接地,所述第一场效应晶体管的漏极和所述第二电容的第一端和所述第二电感的第一端连接,所述第二电容的第二端和所述第二电感的第二端、所述第二场效应晶体管的源极和所述第四电容的第一端连接,所述第四电容的第二端接地,所述第二场效应晶体管的栅极与所述第二电源的输出端连接,所述第二场效应晶体管的漏极与所述第六电感的第一端、第三电容的第一端、第三电感的第一端和第五电感的第一端连接,所述第六电感的第二端与所述第三电源的输出端连接,所述第三电容的第二端与所述第三电感的第二端和所述第五电容的第一端连接,所述第五电容的第二端接地,所述第五电感的第二端与所述第七电容的第一端连接。
4.根据权利要求3所述的电路,其特征在于,所述镜像抑制滤波电路包括:第七电感、第八电感、第九电感、第八电容、第九电容、第十电容、第十一电容、第三场效应晶体管、第四场效应晶体管、第一二极管、第二二极管和第四电源;
所述第四电源的输出端与所述第七电感的第一端、第八电感的第一端、第九电感的第一端、第十一电容的第一端连接,所述第七电感的第二端与所述第三场效应晶体管的漏极、所述第九电容的第一端、所述第一二极管的正极和所述第四场效应晶体管的栅极连接,所述第九电感的第二端与所述第十一电容的第二端、所述第一二极管的负极和所述第二二极管的负极连接,所述第八电感的第二端与所述第八电容的第一端、所述第二二极管的阳极、第三场效应晶体管的栅极和第四晶体管的漏极连接,所述第三晶体管的源极与所述第九电容的第一端、所述第十电容的第一端、所述第四晶体管的源极和地连接,所述第九电容的第二端接地,所述第十电容的第二端接地。
5.根据权利要求4所述的电路,其特征在于,所述抗混叠滤波电路包括:第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第十二电容、第十三电容、第十四电容、第十五电容、第十六电容、第十七电容、第十八电容、第十九电容、第十电感、第十一电感和第十二电感;
所述第一电阻的第一端与所述第十二电容的第一端和所述第十电感的第一端连接,所述第十二电容的第二端与所述第十四电容的第一端连接,所述第十电感的第二端与所述第十三电容的第一端连接,所述第十三电容的第二端与所述第十一电感的第一端连接,所述第十一电感的第二端与所述第二电阻的第一端、所述第四电阻的第一端连接,所述第四电阻的第二端与所述第五电阻的第一端连接,所述第四电阻与所述第五电阻的连接点接地,所述第五电阻的第二端与所述第十二电感的第二端和所述第六电阻的第一端连接,所述第十二电感的第二端与所述第十四电感的第二端连接,所述第二电阻的第二端与所述第三电阻的第一端和所述第十六电容的第一端连接,所述第十六电容的第二端与所述第十五电容的第一端连接,所述第十六电容和所述第十五电容的连接点接地,所述第十五电容的第二端与所述第六电阻的第二端和所述第七电阻的第一端连接,所述第三电阻的第二端与所述第十七电容的第一端、所述第十九电容的第一端和所述第八电阻的第一端连接,所述第十七电容的第二端与所述第十八电容的第一端连接,所述第十七电容与所述第十八电容的连接点接地,所述第十八电容的第二端与所述第七电阻的第二端、所述第十九电容的第二端和所述第八电阻的第二端连接。
6.根据权利要求5所述的电路,其特征在于,所述开关电路包括两路收发电路和两路接收电路,所述两路收发电路中的每路收发电路用于同时接收和发射信号,所述两路接收电路中的每路接收电路仅用于接收信号。
7.根据权利要求1-6任一项所述的电路,其特征在于,所述电路还包括保护电路,所述保护电路用于在所述天线遭受预设电压时为所述电路提供保护。
8.一种芯片,其特征在于,所述芯片包括处理器、电源电路和权利要求1-7任一项所述的信号处理电路。
9.一种电路板,其特征在于,所述电路板包括调制解调器、信号处理器和权利要求8所述的芯片。
10.一种物联网终端,其特征在于,所述终端包括壳体和权利要求9所述的电路板。
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