CN201270514Y - 无线信号功率调节装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了无线信号功率调节装置，该装置中的收发控制模块通过两个收发切换模块分别控制两个信号发射模块的信号发送和接收；两个收发切换模块之间的信号发射通过功率放大器进行信号放大，信号接收通过接收通道直接接收；同时功率放大器受控于功率调节模块；电源模块提供整个装置的电能。本实用新型通过对无线信号发射功率进行调节，良好的解决了2.4GHz短距离无线通信的发射功率不足或者太大的问题。

Description

无线信号功率调节装置

技术领域：

本实用新型涉及一种短距离无线通信技术，特别涉及一种能够在短距离无线通信情况下调节无线信号发射功率的装置。

背景技术：

目前随着短距离无线通信技术日益成熟，不仅在个人产品中有着广泛的应用前景，而且在一些工业控制和无线监控领域也有一定的应用价值，在目前主动式射频识别技术领域(Active RFID)也可见2.4GHz的身影。市面上，众多著名IC生产厂商拥有大量2.4GHz频段的RFIC芯片，但由于这类IC在设计过程中，较多的考虑了低功耗设计，故此类RFIC的发射频率一般在1mW左右，因此在一些对通信距离有着较高要求的领域，往往直接使用此类IC来开发产品，存在一些不足，比如对内河航运的监管，远程车辆和港口仓储物流管理等应用领域，存在通信距离过短，或者通信距离过长等问题。

实用新型内容：

本实用新型针对上述现有短距离通信领域所存在的不足，而提供一种能够对2.4GHz频段内的无线信号发射功率进行调节，从而有效的控制了此频段下的无线设备之间的通信距离的装置。

为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案：

无线信号功率调节装置，该装置包括两个收发切换模块、两个信号射频模块、收发控制模块、功率调节模块、功率放大器以及电源模块，所述收发控制模块通过两个收发切换模块分别控制两个信号发射模块的信号发送和接收；两个收发切换模之间的信号发射先通过发射通道发送至功率放大器进行信号放大，再通过发射通道发送出去，两个收发切换模之间的信号接收通过接收通道直接接收；所述功率放大器受控于功率调节模块；该电源模块提供整个装置的电能。

所述功率调节模块控制功率放大器使得信号发射功率在—20dBm～+20dBm范围内。

根据上述技术方案得到的本实用新型通过对无线信号发射功率进行调节，良好的解决了2.4GHz短距离无线通信的发射功率不足或者太大的问题，并且不影响无线信号的接收效果；本使用新型设计小巧，使用方便，成本较低，适用于任何属于2.4GHz～2.483GHz频段下的无线通信方式，比如：WLAN，Bluetooth，Zigbee等，完全满足国内2.4GHz信息产业部标准。

附图说明：

以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本实用新型。

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的电路原理图。

具体实施方式：

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。

本实用新型采用如图1所示的技术方案来解决2.4GHz短距离无线通信的发射功率不足或者太大的问题。

根据图1所示技术，本实用新型提供的装置，该装置包括两个收发切换模块、两个射频模块、收发控制模块、功率调节模块、功率放大器以及电源模块，所述收发控制模块通过两个收发切换模块分别控制两个信号发射模块的信号发送和接收；两个收发切换模之间的信号发射先通过发射通道发送至功率放大器进行信号放大，再通过发射通道发送出去，两个收发切换模之间的信号接收通过接收通道直接接收；所述功率放大器受控于功率调节模块；该电源模块提供整个装置的电能。

该装置运行时，首先由收发控制模块控制一发切换模块将一信号射频模块切发射的射频信号通过发射通过传输到功率放大器，该放大器将接受到的信号进行相应的功率放大，放大的频率由功率调节模块设定，功率放大器将放大后的信号通过相应的发射通过传输到另一收发切换模块，该切换模块将信号传输到另一信号射频模块。

技术上述设计原理，本实用新型的具体运行如下(如图2所示)：

Power Head3接头由3条接线柱，分别为：电源(3)，地(2)和收发控制(1)，其中，收发控制方式为：高电平(1.4V～3.3V)为发射状态，低电平(0～0.8V)为接收状态。

MC74VHC1GT86为异或门芯片(详细技术指标见其datasheet)，其检测Power Head3接头中的收发控制的电平，当收发控制信号在高电平状态，输出3.3V电压，而在低电平状态，输出0V电压。

74LVC2G04GW为二路反门(详细技术指标见其datasheet)，其输入连接MC74VHC1GT86的输出管脚，并且将其一路输出信号作为其另一路反门的输入信号，也就是在发射状态下，一路输出为高电平(3.3V)，而另一路则相反，从而控制UPG2214TK的工作状态。

UPG2214TK为单刀双置开关(详细技术指标见其datasheet)，电路中有2个UPG2214TK，其负责切换射频信号接收路径和发射路径，从而起到收发切换功能。

上述为本实用新型的收发切换功能部分。

下面是发射信号功率放大的具体实现部分：

本实用新型采用的是SiGe公司的PA2423L，2.4GHz功率放大芯片，其放大系数，见基本参数指标，表1。其中此芯片中Vctrl管脚为功率调节管脚，调节此管脚上的电压就起到调节功率的作用。本模块采用一颗高精度的电位器对电压进行适当分压来调节功率，其中电压范围和发射功率的关系，见表2所示。供电电压为3.3V，输入功率为0dBm：

 

Vctrl电压值(V)	输出功率(dBm)
		0.4	-20dBm
1.4	-10dBm
		1.9	+10dBm
2.4	+15dBm
		2.9	+17dBm
3.3	+20dBm

以上数据为本实施例的一种参数，在实际使用中，请根据实际测量值为准。

注意，在接收模式下，接收信号性能会有所下降，测试结果为损耗在3dB范围内。

在具体设计中，PCBLayout也需要相当注意，在高频段，尽量减小走线长度，使用小器件封装。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (2)

1、无线信号功率调节装置，该装置包括两个收发切换模块、两个信号射频模块、收发控制模块、功率调节模块、功率放大器以及电源模块，其特征在于，所述收发控制模块通过两个收发切换模块分别控制两个信号发射模块的信号发送和接收；两个收发切换模之间的信号发射先通过发射通道发送至功率放大器进行信号放大，再通过发射通道发送出去，两个收发切换模之间的信号接收通过接收通道直接接收；所述功率放大器受控于功率调节模块；该电源模块提供整个装置的电能。

2、根据权利要求1所述的无线信号功率调节装置，其特征在于，所述功率调节模块控制功率放大器使得信号发射功率在—20dBm～+20dBm范围内。

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