CN108964693A - 一种功率可调的无线数据传输装置及控制方法 - Google Patents

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彭芳
王佳庆
沈侃
冯培燕
何玲
丁海波
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    • H04B1/38—Transceivers, i.e. devices in which transmitter and receiver form a structural unit and in which at least one part is used for functions of transmitting and receiving
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Abstract

本发明公开了一种功率可调的无线数据传输装置，属于近距离数据传输设备技术领域。包括BLE/THREAD双模芯片以及天线，其特征是在所述的BLE/THREAD双模芯片和天线之间，设置RF输入输出单元，所述的RF输入输出单元由射频收发PA电路构成，所述的PA电路设置单独供电的电源模块，所述的电源模块与BLE/THREAD双模芯片构成控制回路。本发明的优点是发送的功率可以调整，以适应不同工作模式的需要。增加了传输距离，同时灵敏度也有大幅度提高。

Description

一种功率可调的无线数据传输装置及控制方法
技术领域
本发明公开了一种功率可调的无线数据传输装置及控制方法，属于近距离数据传输设备技术领域。
背景技术
蓝牙（ Bluetooth® ）：是一种无线技术标准，可实现固定设备、移动设备和楼宇个人域网之间的短距离数据交换（使用2.4—2.485GHz的ISM波段的UHF无线电波）。在研制智能网关的过程中发现BLE虽然在功耗及手机互联方面有不少优点，但是缺点是发送功率非常小，一般只有4~5dbm,导致通讯距离比较近，只有几十米，穿墙之后效果更差。不能完全满足智能网关实际工作的需要。
发明内容
本发明的目的是提供适合智能网关功能需要的一种功率可调的无线数据传输装置及控制方法。该装置具有可控的模式和功率输出，增加系统的灵敏度和覆盖范围。
本发明的技术特征主要是在BLE方案基础上，增加PA功能。即在所述的BLE/THREAD双模芯片和天线之间，设置RF 输入输出单元，所述的RF 输入输出单元由射频收发PA芯片电路构成，从而增加了发射功率，增加了灵敏度。
一种功率可调的无线数据传输装置，包括BLE/THREAD双模芯片以及天线，其特征是在所述的BLE/THREAD双模芯片和天线之间，设置RF 输入输出单元，所述的RF 输入输出单元由射频收发PA电路构成，所述的PA电路设置单独供电的电源模块，所述的电源模块与BLE/THREAD双模芯片构成控制回路。
通过增加PA电路，放大输出功率并提高输入灵敏度，达到1KM有效通讯距离；通过对PA电路的控制，使其达到在不同场适用不同模式；通过对电源模块的反馈的控制，提供不同的电压给PA电路，从而实现不同的功率增益，满足不同应用场合；采用负反馈算法，根据收发的无线信号，可以根据需要自动调节电源模块的供电，进而达到调节PA输出功率的目的。在这种情况下本发明的发射功率达到20dbm以上。
本发明工作时，开机时所述的BLE/THREAD双模芯片设置电源参数，输出设定PA电路的电源电压，所述的PA电路通讯收发数据传送给BLE/THREAD双模芯片，所述的BLE/THREAD双模芯片同时统计当前信号强度及误码率，与误码率设定值对比得到差值，根据PID算法计算出电源电压的调整量，重新设置电源参数，输出到PA电路。
本发明的优点是发送的功率可以调整，以适应不同工作模式的需要。增加了传输距离，同时灵敏度也有大幅度提高。需要强调的是增加电源电压可以提高输出功率，但是功耗也相应增加，本发明可以根据发送接收效果，在保证传输效果前提下降低功耗。
附图说明
以下借助说明书附图，对本发明的实施例做进一步说明，披露本发明的具体构成和技术特征。
附图1是本发明的电原理框图。
附图2是本发明的电源模块控制流程图。
附图3是本发明的第一电路图。
附图4是本发明的第二电路图。
具体实施方式
实施例参见说明书附图1-4，一种功率可调的无线数据传输装置，包括BLE/THREAD双模芯片以及天线，其特征是在所述的BLE/THREAD双模芯片和天线之间，设置RF 输入输出单元，所述的RF 输入输出单元由射频收发PA电路构成，所述的PA电路设置单独供电的电源模块，所述的电源模块与BLE/THREAD双模芯片构成控制回路。
所述的BLE/THREAD双模芯片的型号为MKW41Z512VHT4。
所述的射频收发PA电路由型号SKY6611-11的芯片组成。
所述的PA电路设置的单独供电的电源模块，由所述的BLE/THREAD双模芯片的可变电压输出端构成。
本实施例的具体控制流程如下：
开机时设置电源参数——设定PA电路的电源电压——通讯收发数据——统计当前信号强度及误码率——与误码率设定值对比得到差值——根据PID算法计算出电源电压的调整量——重新设置电源参数。
基于以上叙述，本发明可以归纳为一种功率可调的无线数据传输装置的控制方法，包括BLE/THREAD双模芯片以及天线，在所述的BLE/THREAD双模芯片和天线之间，设置RF输入输出单元，所述的RF 输入输出单元由射频收发PA电路构成，所述的PA电路设置单独供电的电源模块，所述的电源模块与BLE/THREAD双模芯片构成控制回路，其特征是开机时所述的BLE/THREAD双模芯片设置电源参数，输出设定PA电路的电源电压，所述的PA电路通讯收发数据传送给BLE/THREAD双模芯片，所述的BLE/THREAD双模芯片同时统计当前信号强度及误码率，与误码率设定值对比得到差值，根据PID算法计算出电源电压的调整量，重新设置电源参数，输出到PA电路。
虽然增加电源电压可以提高输出功率，但是功耗也相应增加，本发明可以根据发送接收效果，在保证传输效果前提下降低功耗。

Claims (5)

1.一种功率可调的无线数据传输装置，包括BLE/THREAD双模芯片以及天线，其特征是在所述的BLE/THREAD双模芯片和天线之间，设置RF 输入输出单元，所述的RF 输入输出单元由射频收发PA电路构成，所述的PA电路设置单独供电的电源模块，所述的电源模块与BLE/THREAD双模芯片构成控制回路。
2.根据权利要求1所述的功率可调的无线数据传输装置，其特征是所述的BLE/THREAD双模芯片的型号为MKW41Z512VHT4。
3.根据权利要求1所述的功率可调的无线数据传输装置，其特征是所述的射频收发PA电路由型号SKY6611-11的芯片组成。
4.根据权利要求1所述的功率可调的无线数据传输装置，其特征是所述的PA电路设置的单独供电的电源模块，由所述的BLE/THREAD双模芯片的可变电压输出端构成。
5.一种功率可调的无线数据传输装置的控制方法，包括BLE/THREAD双模芯片以及天线，在所述的BLE/THREAD双模芯片和天线之间，设置RF 输入输出单元，所述的RF 输入输出单元由射频收发PA电路构成，所述的PA电路设置单独供电的电源模块，所述的电源模块与BLE/THREAD双模芯片构成控制回路，其特征是开机时所述的BLE/THREAD双模芯片设置电源参数，输出设定PA电路的电源电压，所述的PA电路通讯收发数据传送给BLE/THREAD双模芯片，所述的BLE/THREAD双模芯片同时统计当前信号强度及误码率，与误码率设定值对比得到差值，根据PID算法计算出电源电压的调整量，重新设置电源参数，输出到PA电路。
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