CN210093198U - 一种聚合双载波的大带宽无线通信设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种聚合双载波的大带宽无线通信设备，包括RJ45连接模块、物理层芯片模块、主芯片模块、2G射频前端及无线射频模块；所述无线射频模块连接于主芯片模块，所述无线射频模块包括无线射频芯片、输出单元、接收单元、电桥单元、选择单元及天线单元，所述第一输出电桥连接于第一开关管，所述第一输出电桥用于对第一通道端口与第三通道端口输出的不同频率载波信号进行聚合输出；所述第二输出电桥连接于第二开关管，所述第二输出电桥用于对第二通道端口与第四通道端口输出的不同频率载波信号进行聚合输出。使得可以采用只支持2*2MIMO接口的商用高增益天线达到10公里传输1Gpbs的带宽，同时节省天线材料和资源。
Description
技术领域
本实用新型涉及无线通信技术领域，特别涉及一种聚合双载波的大带宽无线通信设备。
背景技术
无线网桥顾名思义就是无线网络的桥接，它利用无线传输方式实现在两个或多个网络之间搭起通信的桥梁。而现有的无线网桥设备中，为了达到10公里传输1Gpbs的带宽，无线网桥设备必须采用4*4MIMO，4*4MIMO代表了无线网桥的MIMO天线的数量，即4个接收天线及4个发送天线，而现有的商用的高增益天线只支持2*2MIMO接口，使得在远距离传输时带宽下降明显，同时采用4*4MIMO天线需要占用更多的材料及资源。
实用新型内容
为此，需要提供一种聚合双载波的大带宽无线通信设备，解决现有的商用的高增益天线只支持2*2MIMO接口，而无法达到10公里传输1Gpbs的带宽的问题。
为实现上述目的，发明人提供了一种聚合双载波的大带宽无线通信设备，包括RJ45连接模块、物理层芯片模块、主芯片模块、2G射频前端及无线射频模块；
所述RJ45连接模块通过物理层芯片模块连接于主芯片模块；
所述2G射频前端连接于主芯片模块；
所述无线射频模块连接于主芯片模块，所述无线射频模块包括无线射频芯片、输出单元、接收单元、电桥单元、选择单元及天线单元，所述无线射频芯片连接与主芯片模块，所述无线射频芯片包括第一通道端口、第二通道端口、第三通道端口及第四通道端口，所述输出单元包括第一输出通道、第二输出通道、第三输出通道及第四输出通道，所述接收单元包括第一接收通道、第二接收通道、第三接收通道及第四接收通道，所述电桥单元包括第一输出电桥、第二输出电桥、第一接收电桥及第二接收电桥，所述选择单元包括第一开关管及第二开关管，所述天线单元包括第一天线及第二天线；
所述第一通道端口通过第一输出通道连接于第一输出电桥的输入端，所述第三通道端口通过第三输出通道连接于第一输出电桥的另一输入端，所述第一通道端口与第三通道端口输出不同频率的载波信号，所述第一输出电桥连接于第一开关管，所述第一输出电桥用于对第一通道端口与第三通道端口输出的不同频率载波信号进行聚合输出；
所述第一接收通道的接收端连接于第一接收电桥的接收端，输出端连接于无线射频芯片，所述第三接收通道的接收端连接于第一接收电桥的另一接收端，输出端连接于无线射频芯片，所述第一接收电桥连接于第一开关管；
所述第二通道端口通过第二输出通道连接于第二输出电桥的输入端，所述第四通道端口通过第四输出通道连接于第二输出电桥的另一输入端，所述第二通道端口与第四通道端口输出不同频率的载波信号，所述第二输出电桥连接于第二开关管，所述第二输出电桥用于对第二通道端口与第四通道端口输出的不同频率载波信号进行聚合输出；
所述第二接收通道的接收端连接于第二接收电桥的接收端，输出端连接于无线射频芯片，所述第四接收通道的接收端连接于第二接收电桥的另一接收端，输出端连接于无线射频芯片，所述第二接收电桥连接于第二开关管；
所述第一开关管连接于第一天线，所述第二开关管连接于第二天线。
进一步优化，所述第一输出通道、第二输出通道、第三输出通道及第四输出通道均包括功率放大器及信号耦合器。
进一步优化，还包括LED指示模块，所述LED指示模块连接于主芯片模块。
进一步优化，所述2G射频前端包括两个射频单元，所述射频单元包括功率放大器、信号耦合器、滤波器及射频天线，所述功率放大器连接于主芯片模块及信号耦合器，所述信号耦合器连接于滤波器，所述滤波器连接于射频天线。
进一步优化，所述第一开关管及第二开关管均为开关管SKY85614-11。
进一步优化，所述主芯片模块为处理芯片IPQ4019。
进一步优化，所述RJ45连接模块包括RJ45接口、网络变压器及电源单元；所述RJ45接口连接于网络变压器的一侧，所述网络变压器的另一侧连接于物理层芯片模块，所述电源单元的输入端连接于网络变压器的电源输出端，所述电源模块的输出端连接于物理层芯片模块、主芯片模块、2G射频前端及无线射频模块。
区别于现有技术，上述技术方案，通过将第一输出通道及第三输出通道连接于第一输出电桥，第一接收通道及第三接收通道通连接于第一接收电桥，第一输出电桥及第一接收电桥通过第一开关管连接于第一天线，通过将第二输出通道及第四输出通道连接于第二输出电桥，第二接收通道及第四接收通道通连接于第二接收电桥，第二输出电桥及第二接收电桥通过第二开关管连接于第二天线，通过对无线射频芯片的4个输出端口分别进行匹配，将第一通道端口与第三通道端口的两个不同频率载波通过第一输出电桥聚合成一个端口输出，同样将第二通道端口与第四通道端口的两个不同频率载波通过第二输出电桥聚合成另一个端口输出，而在接收端，同样对第一接收通道和第三接收通道通过第一接收电桥进行聚合，对第二接收通道和第四接收通道通过第二接收电桥进行聚合，使得可以采用只支持2*2MIMO接口的商用高增益天线达到10公里传输1Gpbs的带宽，同时节省天线材料和资源。
附图说明
图1为具体实施方式所述聚合双载波的大带宽无线通信设备的一种结构示意图；
图2为具体实施方式所述主芯片模块的一种电路原理示意图；
图3为具体实施方式所述2G射频前端的一种电路原理示意图；
图4为具体实施方式所述接收单元的一种电路原理示意图；
图5为具体实施方式所述无线射频芯片的一种电路原理示意图；
图6为具体实施方式所述第一输出通道的一种电路原理示意图；
图7为具体实施方式所述第三输出通道的一种电路原理示意图；
图8为具体实施方式所述第一输出电桥的一种电路原理示意图；
图9为具体实施方式所述第二输出通道的一种电路原理示意图；
图10为具体实施方式所述第四输出通道的一种电路原理示意图；
图11为具体实施方式所述第二输出电桥的一种电路原理示意图；
图12为具体实施方式所述LED指示模块的一种电路原理示意图；
图13为具体实施方式所述RJ45连接模块的一种电路原理示意图；
图14为具体实施方式所述物理层芯片模块的一种电路原理示意图。
具体实施方式
为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例并配合附图详予说明。
请参阅图1-4，本实施例所述聚合双载波的大带宽无线通信设备，包括RJ45连接模块、物理层芯片模块、主芯片模块、2G射频前端及无线射频模块；其中主芯片模块采用处理芯片IPQ4019，集成四核ARMCortex-A7处理器，支持SPIFlash，具备有UART接口，集成2.4GHz(或5GHz)802.11ac+5GHzWave2802.11ac，每个WiFi频段具有独立的处理器。
所述RJ45连接模块通过物理层芯片模块连接于主芯片模块；通过物理层芯片模块及RJ45连接模块实现发送或接收以太网的数据帧。其中物理层芯片模块采用物理层芯片QCA8075。
所述2G射频前端连接于主芯片模块；其中，所述2G射频前端包括两个射频单元，所述射频单元包括功率放大器、信号耦合器、滤波器及射频天线，所述功率放大器连接于主芯片模块及信号耦合器，所述信号耦合器连接于滤波器，所述滤波器连接于射频天线。通过2G射频前端可以实现2.4GHz的信号接收和发送。
所述无线射频模块连接于主芯片模块，所述无线射频模块包括无线射频芯片、输出单元、接收单元、电桥单元、选择单元及天线单元，所述无线射频芯片连接与主芯片模块，所述无线射频芯片包括第一通道端口、第二通道端口、第三通道端口及第四通道端口，所述输出单元包括第一输出通道、第二输出通道、第三输出通道及第四输出通道，所述接收单元包括第一接收通道、第二接收通道、第三接收通道及第四接收通道，所述电桥单元包括第一输出电桥、第二输出电桥、第一接收电桥及第二接收电桥，所述选择单元包括第一开关管及第二开关管，所述天线单元包括第一天线及第二天线；
所述第一通道端口通过第一输出通道连接于第一输出电桥的输入端，所述第三通道端口通过第三输出通道连接于第一输出电桥的另一输入端，所述第一通道端口与第三通道端口输出不同频率的载波信号，所述第一输出电桥连接于第一开关管，所述第一输出电桥用于对第一通道端口与第三通道端口输出的不同频率载波信号进行聚合输出；
所述第一接收通道的接收端连接于第一接收电桥的接收端，输出端连接于无线射频芯片，所述第三接收通道的接收端连接于第一接收电桥的另一接收端，输出端连接于无线射频芯片，所述第一接收电桥连接于第一开关管；
所述第二通道端口通过第二输出通道连接于第二输出电桥的输入端，所述第四通道端口通过第四输出通道连接于第二输出电桥的另一输入端，所述第二通道端口与第四通道端口输出不同频率的载波信号，所述第二输出电桥连接于第二开关管，所述第二输出电桥用于对第二通道端口与第四通道端口输出的不同频率载波信号进行聚合输出；
所述第二接收通道的接收端连接于第二接收电桥的接收端，输出端连接于无线射频芯片，所述第四接收通道的接收端连接于第二接收电桥的另一接收端，输出端连接于无线射频芯片，所述第二接收电桥连接于第二开关管；
所述第一开关管连接于第一天线，所述第二开关管连接于第二天线。
无线射频芯片的第一通道端口channel0通过第一输出通道连接于第一输出电桥，第二通道端口channel1通过第二输出通道连接于第二输出电桥，第三通道端口channel2通过第三输出通道连接于第一输出电桥，第四通道端口channel3通过第四输出通道连接于第二输出电桥，通过将第一输出通道及第三输出通道连接于第一输出电桥，第一接收通道及第三接收通道通连接于第一接收电桥，第一输出电桥及第一接收电桥通过第一开关管连接于第一天线，将第二输出通道及第四输出通道连接于第二输出电桥，第二接收通道及第四接收通道通连接于第二接收电桥，第二输出电桥及第二接收电桥通过第二开关管连接于第二天线，通过对无线射频芯片的4个通道端口分别进行匹配，将第一通道端口与第三通道端口的两个不同频率的载波通过第一输出电桥聚合成一个端口输出，同样将第二通道端口与第四通道端口的两个不同频率载波通过第二输出电桥聚合成另一个端口输出，而在接收端，同样对第一接收通道和第三接收通道通过第一接收电桥进行聚合，对第二接收通道和第四接收通道通过第二接收电桥进行聚合。其中，可以使得第一通道端口及第二通道端口输出相频率的载波，第三通道端口与第四通道端口输出相同频率的载波，如第一通道端口及第二通道端口输出的载波频率为5.6GHz，第三通道端口与第四通道端口输出的载波频率为5.8GHz；只要满足第一通道端口与第三通道端口输出不同频率载波，使得第一通道端口可以和第三通道端口通过第一输出电桥进行聚合成一个输出端口，第二通道端口与第四通道端口输出不同频率载波，使得第二通道端口可以和第四通道端口通过第二输出电桥进行聚合成一个输出端口。使得可以采用只支持2*2MIMO接口的商用高增益天线达到10公里传输1Gpbs的带宽，同时节省天线材料和资源。
如图5-11所示，其中，无线射频芯片采用芯片QCA9984，所述第一输出通道、第二输出通道、第三输出通道及第四输出通道均包括功率放大器及信号耦合器。将无线射频芯片QCA9984的4个发射端口分别进行匹配，分别通过功率放大器SKY85408-11进行方法，然后通过信号耦合器，TFSC06053925-2111B2进行信号检波后，第一通道端口channel0和第三通道端口channel2的不同频率的两个载波通过第一输出电桥U29聚合成一个端口输出，然后再通过第一开关管连接于第一天线进行信号输出，同理将第二通道端口channel1和第四通道端口channel3的不同频率的两个载波通过第二输出电桥U301聚合成一个端口输出，然后再通过第二开关管连接于第二天线进行信号输出。
在本实施例中，所述第一开关管及第二开关管均为开关管SKY85614-11。其中，开关管SKY85614-11是一款集成式单刀双掷开关，带有低噪声放大器，适用于无线应用，具有低噪声系数；当第一天线接收到信号后到第一开关管，通过低噪声放大器处理后，再经过滤波器处理，通过第一接收电桥J12信号分路通过第一接收通道或者第三接收通道发送到无线射频芯片；当第二天线接收到信号后到第二开关管，通过低噪声放大器处理后，再经过滤波器处理，通过第二接收电桥J58信号分路通过第二接受通道或者第四接收通道发送至无线射频芯片；实现信号接收。
使得第一天线及第二天线可以采用只支持2*2MIMO接口的商用高增益天线达到10公里传输1Gpbs的带宽，同时节省天线材料和资源。
请参阅图12，在本实施例中，为了实现工作状态指示，还包括LED指示模块，所述LED指示模块连接于主芯片模块。通过LED指示模块可以对设备在不同工作状态时进行显示，如LED指示模块可以
请参阅图13-14，在本实施例中，所述RJ45连接模块包括RJ45接口、网络变压器及电源单元；所述RJ45接口连接于网络变压器的一侧，所述网络变压器的另一侧连接于物理层芯片模块，所述电源单元的输入端连接于网络变压器的电源输出端，所述电源模块的输出端连接于物理层芯片模块、主芯片模块、2G射频前端及无线射频模块。物理层芯片模块通过网络变压器连接RJ45接口，网络变压器用于信号电平耦合，同时是物理层芯片模块与外部进行隔离，抗干扰能力大大增强，对物理层芯片模块增加了很大的保护作用。同时可以通过电源单元可以给物理层芯片模块、主芯片模块、2G射频前端及无线射频模块进行供电。
需要说明的是，尽管在本文中已经对上述各实施例进行了描述，但并非因此限制本实用新型的专利保护范围。因此，基于本实用新型的创新理念，对本文所述实施例进行的变更和修改，或利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，直接或间接地将以上技术方案运用在其他相关的技术领域，均包括在本实用新型的专利保护范围之内。
Claims (7)
1.一种聚合双载波的大带宽无线通信设备，其特征在于，包括RJ45连接模块、物理层芯片模块、主芯片模块、2G射频前端及无线射频模块；
所述RJ45连接模块通过物理层芯片模块连接于主芯片模块；
所述2G射频前端连接于主芯片模块；
所述无线射频模块连接于主芯片模块，所述无线射频模块包括无线射频芯片、输出单元、接收单元、电桥单元、选择单元及天线单元，所述无线射频芯片连接与主芯片模块，所述无线射频芯片包括第一通道端口、第二通道端口、第三通道端口及第四通道端口，所述输出单元包括第一输出通道、第二输出通道、第三输出通道及第四输出通道，所述接收单元包括第一接收通道、第二接收通道、第三接收通道及第四接收通道，所述电桥单元包括第一输出电桥、第二输出电桥、第一接收电桥及第二接收电桥，所述选择单元包括第一开关管及第二开关管，所述天线单元包括第一天线及第二天线；
所述第一通道端口通过第一输出通道连接于第一输出电桥的输入端，所述第三通道端口通过第三输出通道连接于第一输出电桥的另一输入端，所述第一通道端口与第三通道端口输出不同频率的载波信号，所述第一输出电桥连接于第一开关管，所述第一输出电桥用于对第一通道端口与第三通道端口输出的不同频率载波信号进行聚合输出；
所述第一接收通道的接收端连接于第一接收电桥的接收端，输出端连接于无线射频芯片，所述第三接收通道的接收端连接于第一接收电桥的另一接收端，输出端连接于无线射频芯片，所述第一接收电桥连接于第一开关管；
所述第二通道端口通过第二输出通道连接于第二输出电桥的输入端，所述第四通道端口通过第四输出通道连接于第二输出电桥的另一输入端，所述第二通道端口与第四通道端口输出不同频率的载波信号，所述第二输出电桥连接于第二开关管，所述第二输出电桥用于对第二通道端口与第四通道端口输出的不同频率载波信号进行聚合输出；
所述第二接收通道的接收端连接于第二接收电桥的接收端，输出端连接于无线射频芯片，所述第四接收通道的接收端连接于第二接收电桥的另一接收端，输出端连接于无线射频芯片，所述第二接收电桥连接于第二开关管；
所述第一开关管连接于第一天线，所述第二开关管连接于第二天线。
2.根据权利要求1所述聚合双载波的大带宽无线通信设备，其特征在于，所述第一输出通道、第二输出通道、第三输出通道及第四输出通道均包括功率放大器及信号耦合器。
3.根据权利要求1所述聚合双载波的大带宽无线通信设备，其特征在于，还包括LED指示模块，所述LED指示模块连接于主芯片模块。
4.根据权利要求1所述聚合双载波的大带宽无线通信设备，其特征在于，所述2G射频前端包括两个射频单元，所述射频单元包括功率放大器、信号耦合器、滤波器及射频天线，所述功率放大器连接于主芯片模块及信号耦合器，所述信号耦合器连接于滤波器，所述滤波器连接于射频天线。
5.根据权利要求1所述聚合双载波的大带宽无线通信设备，其特征在于，所述第一开关管及第二开关管均为开关管SKY85614-11。
6.根据权利要求1所述聚合双载波的大带宽无线通信设备，其特征在于，所述主芯片模块为处理芯片IPQ4019。
7.根据权利要求1所述聚合双载波的大带宽无线通信设备，其特征在于，所述RJ45连接模块包括RJ45接口、网络变压器及电源单元；所述RJ45接口连接于网络变压器的一侧，所述网络变压器的另一侧连接于物理层芯片模块，所述电源单元的输入端连接于网络变压器的电源输出端，所述电源单元的输出端连接于物理层芯片模块、主芯片模块、2G射频前端及无线射频模块。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110708081A (zh) * | 2019-04-26 | 2020-01-17 | 中富通集团股份有限公司 | 一种聚合双载波的大带宽无线通信设备 |
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- 2019-04-26 CN CN201920586548.7U patent/CN210093198U/zh active Active
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| CN110708081A (zh) * | 2019-04-26 | 2020-01-17 | 中富通集团股份有限公司 | 一种聚合双载波的大带宽无线通信设备 |
| CN110708081B (zh) * | 2019-04-26 | 2024-03-19 | 中富通集团股份有限公司 | 一种聚合双载波的大带宽无线通信设备 |
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