CN217563644U - 射频电路、ZigBee装置及门锁 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种射频电路、ZigBee装置及门锁，射频电路包括：天线模块、连接模块以及ZigBee模块，天线模块包括第一天线以及第二天线，第一天线与第二天线朝向不同方向；第一天线以及第二天线均通过连接模块与ZigBee模块连接；连接模块用于控制第一天线与ZigBee模块之间通路的开闭，以及控制第二天线与ZigBee模块之间通路的开闭；ZigBee模块用于控制连接模块连通第一天线与ZigBee模块之间的通路，和/或,连通第二天线与ZigBee模块之间的通路。本实用新型可以扩展信号传输的有效范围，明显提升了无线传输性能。

Description

射频电路、ZigBee装置及门锁

技术领域

本申请涉及电路技术领域，特别涉及一种射频电路、ZigBee装置及门锁。

背景技术

随着科技水平的进步，人们越来越习惯于智能设备的生活，并且，智能设备中通常设置有ZigBee(紫蜂)装置以实现必要的近距离通信。但由于智能设备被使用时，天线的朝向会对信号的强度造成影响，处于不同方位时接收到的信号强弱不一致，进而影响用户的使用体验。

实用新型内容

鉴于上述问题，本实用新型提供一种射频电路、ZigBee装置及门锁。

第一方面，本申请实施例提供了一种射频电路，射频电路包括天线模块、连接模块以及ZigBee模块，所述天线模块包括第一天线以及第二天线，所述第一天线与所述第二天线朝向不同方向；所述第一天线以及所述第二天线均通过所述连接模块与所述ZigBee模块连接；所述连接模块用于控制所述第一天线与所述ZigBee模块之间通路的开闭，以及控制所述第二天线与所述ZigBee模块之间通路的开闭；所述ZigBee模块用于控制所述连接模块连通所述第一天线与所述ZigBee模块之间的通路，和/或,连通所述第二天线与所述ZigBee模块之间的通路。

在一种可能的实施方式中，所述ZigBee模块包括第一控制端口、第二控制端口以及信号传输端口，所述连接模块包括第一天线端口、第二天线端口、信号输入端口、第一使能端口以及第二使能端口；所述第一控制端口连接于所述第一使能端口，所述第二控制端口连接于所述第二使能端口，所述信号传输端口连接于所述信号输入端口，所述第一天线端口连接于所述第一天线，所述第二天线端口连接于所述第二天线。

在一种可能的实施方式中，所述ZigBee模块还用于控制所述第一控制端口以及所述第二控制端口输出不同的电平信号，以控制所述连接模块连通所述第一天线与所述ZigBee模块之间的通路，和/或,连通所述第二天线与所述ZigBee模块之间的通路。

在一种可能的实施方式中，所述连接模块用于在所述第一使能端口的电平信号为第一电平信号，且第二使能端口的电平信号为第二电平信号时，连通所述第一天线端口与所述信号输入端口之间通路；所述连接模块还用于在所述第一使能端口的电平信号为第二电平信号，且第二使能端口的电平信号为第一电平信号时，连通所述第二天线端口与所述信号输入端口之间通路。

在一种可能的实施方式中，所述射频电路还包括第一匹配电路以及第二匹配电路；所述第一天线通过第一匹配电路连接于所述连接模块，所述第二天线通过第二匹配电路连接于所述连接模块；所述第一匹配电路用于匹配所述第一天线与所述连接模块的特征阻抗；所述第二匹配电路用于匹配所述第二天线与所述连接模块的特征阻抗。

在一种可能的实施方式中，所述第一匹配电路以及所述第二匹配电路为π型匹配电路。

在一种可能的实施方式中，所述天线模块、所述连接模块以及所述ZigBee模块集成于同一集成电路板；所述第一天线设置于所述集成电路板的一面，所述第二天线设置于所述集成电路板的另一面。

第二方面，本申请还提供一种ZigBee装置，所述ZigBee装置包括第一壳体以及上述实施方式中任一项所述的射频电路，所述天线连接电路设置于所述第一壳体内。

第三方面，本申请还提供一种门锁，所述门锁装置包括以上第二方面所述的ZigBee装置以及第二壳体，所述ZigBee装置设置于所述第二壳体内。

本申请的技术方案包括至少如下的有益效果：

通过在射频电路中设置朝向不同方向的第一天线以及第二天线，并通过连接模块控制第一天线以及第二天线与ZigBee模块之间通路的开闭，由此，ZigBee模块可以选择性地接入第一天线以及第二天线中的至少一个，并且由于第一天线以及第二天线朝向不同方向，因此可以选择性接收和发送不同方向的信号，扩展了信号传输的有效范围，明显提升了无线传输性能。

本申请实施例的这些方面或其他方面在以下实施例的描述中会更加简明易懂。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了本申请一个示例性实施例提供的一种射频电路的结构示意图。

图2示出了本申请一个示例性实施例提供的一种射频电路中各个模块之间的具体连接方式。

图3示出了本申请另一个示例性实施例提供的一种射频电路的结构示意图。

图4示出了本申请又一个实施例提供的ZigBee装置的结构示意图。

图5示出了本申请再一个实施例提供的门锁的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。在本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”等等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

随着科技水平的进步，智能家居设备开始进入人们的日常生活之中，人们习惯于通过手机、遥控器等设备无线远程的控制设备的开闭情况。在防盗门上安装智能门锁能够增强用户居住的安全性和舒适性，但由于防盗门通常为全金属结构，在室内与室外会有差别较大的信号强度，常常会导致用户无法通过外部设备控制智能门锁的开闭，影响用户的体验。

图1示出了本申请一个示例性实施例提供的一种射频电路10的结构示意图，该射频电路10包括天线模块130、连接模块120以及ZigBee模块110，所述天线模块130包括第一天线131以及第二天线132，所述第一天线131与所述第二天线132朝向不同方向；所述第一天线131以及所述第二天线132均通过所述连接模块120与所述ZigBee模块110连接；所述连接模块120用于控制所述第一天线131与所述ZigBee模块110之间通路的开闭，以及控制所述第二天线132与所述ZigBee模块110之间通路的开闭；所述ZigBee模块110用于控制所述连接模块120连通所述第一天线131与所述ZigBee模块110之间的通路，和/或,连通所述第二天线132与所述ZigBee模块110之间的通路。

在本申请实施例中，天线模块130可以将ZigBee模块110输出的信息转换为射频信号并发射至空中，同时可以接收空中的射频信号并将其转换为电平信号传输至ZigBee模块110，以实现ZigBee模块110与外部设备之间的无线通信。

可以理解地，由于天线模块130包括第一天线131以及第二天线132，而将信号发送至空中以及接收射频信号的动作，第一天线131或第二天线132均可以实现，因此，在天线模块130与ZigBee模块110之间的信号传输过程中，信号都会先经过连接模块120。连通模块可以连通第一天线131与ZigBee模块110之间的通路和/或连通第二天线132与ZigBee模块110之间的通路，以确定由第一天线131和/或第二天线132发送或接收射频信号。

具体来说，一方面，连接模块120可以同时连通第一天线131与ZigBee模块110之间的通路以及第二天线132与ZigBee模块110之间的通路。此时第一天线131与第二天线132均能够接收ZigBee模块110发送的信号，将其转换为射频信号并发送至空中。由于第一天线131与第二天线132朝向不同方向，由此使信号的传输范围更远。另一方面，连接模块120也可以仅连通第一天线131与ZigBee模块110之间的通路或者仅连通第二天线132与ZigBee模块110之间的通路，ZigBee模块110可以控制连通模块连通其中任意一条通路。此时ZigBee模块110发送的信号仅通过第一天线131或第二天线132传输，能够减少ZigBee模块110中的能量损耗，并且由于ZigBee模块110可以通过连接模块120切换用于传输射频信号的天线，如可以在第一天线131传输的射频信号强度较弱时切换至第二天线132传输，因此，仍然能够实现传输范围的增加。

在一些实施方式中，连接模块120可以为一个单刀双掷开关，包括两个使能端口、一个输入端口以及两个输出端口。连接模块120可以在两个使能端口接收到特定的电平信号时，连通其中一个输出端口与输入端口之间的通路。可以理解地，由于两个使能端口各自具有高电平以及低电平两种不同的使能信号，因此，基于排列组合原则连接模块120可以具有四种使能控制方式，在两个使能端口具有不同的使能信号时，控制输入端口与输出端口之间形成不同的连通方式。

如图2所示，其示出了本申请一个示例性实施例提供的一种射频电路10中各个模块之间的具体连接方式。ZigBee模块110包括第一控制端口111、第二控制端口112以及信号传输端口113，连接模块120包括第一天线端口124、第二天线端口125、信号输入端口121、第一使能端口122以及第二使能端口123；第一控制端口111连接于第一使能端口122，第二控制端口112连接于第二使能端口123，信号传输端口113连接于信号输入端口121，第一天线端口124连接于第一天线131，第二天线端口125连接于第二天线132。

在本申请实施例中，ZigBee模块110可以通过控制第一控制端口111以及第二控制端口112输出不同的电平信号，用以控制连接模块120连通第一天线131与ZigBee模块110之间的通路，和/或，连通第二天线132与ZigBee模块110之间的通路。

例如，ZigBee模块110可以通过使第一控制端口111为高电平以及使第二控制端口112为低电平，进而控制连接模块120连通第一天线131与ZigBee模块110之间的通路；ZigBee模块110还可以通过使第一控制端口111为低电平以及第二控制端口112为高电平，控制连接模块120连通第二天线132与ZigBee模块110之间的通路。其中，第一控制端口111以及第二控制端口112的电平信号与ZigBee模块110以及天线模块130之间的通路连接之间的对应关系在此可以不做限定，只需确保在同时改变第一控制端口111以及第二控制端口112对应的电平信号时，切换ZigBee模块110与天线模块130之间的连通通路。

其中，ZigBee模块110可以通过信号传输端口113将需要与外部设备通信的信号传输至连接模块120中的信号输入端口121，进而将信号传输至与信号输入端口121连通的第一天线端口124或/和第二天线端口125，实现将信号传输至第一天线131或/和第二天线132。

在一些实施方式中，在ZigBee模块110控制第一控制端口111以及第二控制端口112同时为高电平信号或同时为低电平信号时，连接模块120还可以相应地同时连通第一天线端口124与信号传输端口113之间的通路以及第二天线端口125与信号传输端口113之间的通路，以使ZigBee模块110自信号传输端口113输出的信号同时传输至第一天线131以及第二天线132，进而辐射至空间中的不同方向。

在一些实施方式中，连接模块120用于在第一使能端口122的电平信号为第一电平信号，且第二使能端口123的电平信号为第二电平信号时，连通第一天线端口124与信号输入端口121之间的通路；在第一使能端口122的电平信号为第二电平信号，且第二使能端口123的电平信号为第一电平信号时，连通第二天线端口125与信号输入端口121之间通路。

其中，第一电平信号可以为3.3V的高电平信号，则第二电平信号可以为0V的低电平信号。显然，第一电平信号也可以为0V的低电平信号，对应的第二电平信号则为3.3V的高电平信号。

在一些实施方式中，第一天线131以及第二天线132可以接收外部设备信号，并将其经过天线模块130传输至ZigBee模块110，此时ZigBee模块110不仅可以基于该信号执行相应的操作，还可以通过计算得到该信号的信号强度。若该信号强度在预设数值范围内，可以视为当前信号强度较强，则仍基于当前向外发送信号的天线传输或接收信号；若该反馈信号的信号强度处于预设数值以外，则可以认为此时信号强度较弱，此时接收到该信号的天线不能正常接收信号，由此ZigBee模块110可以改变第一控制端口111以及第二控制端口112的电平信号，以使连接模块120切换当前天线模块130与ZigBee模块110之间的连接通道。

例如，若当前是由第一天线131通过连接模块120与ZigBee模块110连接，第一天线131在接收到外部设备的信号后将其传输至ZigBee模块110，若ZigBee模块110经过计算得到该信号对应的信号强度处于预设数值范围即0～-85dbm之间，则表明此时信号强度较好，能够正常使用；若该信号的信号强度小于-85dbm，则表明此时第一天线131难以正常接收信号，则ZigBee模块110可以同时改变第一控制端口111以及第二控制端口112的电平信号，以使第二天线132通过连接模块120与ZigBee模块110连接，此后基于第二天线132接收以及发送信号。由于第一天线131以及第二天线132的朝向方向不同，因此在第一天线131接收到的信号强度较差时，可以更换为第二天线132接收和发送信号，此时信号强度有较大的概率会增加。

如图3所示，其示出了本申请另一个示例性实施例提供的一种射频电路10中各个模块之间的具体连接方式。射频电路10还可以包括第一匹配电路140以及第二匹配电路150；第一天线131通过第一匹配电路140连接于连接模块120，第二天线132通过第二匹配电路150连接于连接模块120；第一匹配电路140用于匹配第一天线131与连接模块120的特征阻抗；第二匹配电路150用于匹配第二天线132与连接模块120的特征阻抗。

其中，第一匹配电路140以及第二匹配电路150可以为π型匹配电路。在经过第一匹配电路140以及第二匹配电路150对天线后，信号在传输过程中反射会减小，以使输出功率最大。

在一些实施方式中，在ZigBee模块110与连接模块120之间还可以通过一个L型阻抗匹配电路连接。如图3所示，在ZigBee模块110的信号控制端口与连接模块120的信号输入端口121之间，还包括一个L型阻抗匹配电路，用以匹配ZigBee模块110与连接模块120之间的特征阻抗。其中，在电路的实现过程中，各个模块之间的阻抗匹配可以基于外部的π型阻抗匹配电路或L型阻抗匹配电路实现，也可以通过预先调试的内部参数实现阻抗匹配。因此，在将各个模块集成到同一电路板时，可以预留各个模块之间的阻抗匹配电路的位置，但并不安装具体数值的电阻或电容等器件，若集成电路板在实际调试过程中出现阻抗不匹配的问题，则可以基于实际情况在预留的阻抗匹配电路位置中安装上合适大小的器件。

在一种可能的实施方式中，射频电路10中的天线模块130、连接模块120以及ZigBee模块110可以集成于同一集成电路板，且第一天线131设置于集成电路板的一面，第二天线132设置于集成电路板的另一面。由此，该集成电路板实现第一天线131与第二天线132朝向不同方向，扩大了射频信号的传输范围。

本申请又一个实施例还提供了一种ZigBee装置20，如图4所示，ZigBee装置20包括第一壳体201以及上述实施例中的射频电路10，射频电路10设置于第一壳体201内。可选地，ZigBee装置20可以为ZigBee传感器等。

本申请再一个实施例还提供了一种门锁30，如图5所示，所述门锁30包括上述实施例所述的ZigBee装置20以及第二壳体301，其中ZigBee装置20设置于第二壳体301内。

在本申请实施例中，门锁30可以设置于门上，门锁30中的第一天线131朝向门的一面，第二天线132朝向门的另一面，由于门通常为全金属结构，对信号的传输会产生较强的阻隔作用，导致门内与门外的信号强度相差较大。由此通过第一天线131与第二天线132的朝向相反，实现门内外区域全覆盖，在门内以及门外的不同情况下，根据当前信号强度，选择性地接通其中一个天线，进而使信号的传输距离最大。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不驱使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种射频电路，其特征在于，所述射频电路包括天线模块、连接模块以及ZigBee模块，所述天线模块包括第一天线以及第二天线，所述第一天线与所述第二天线朝向不同方向；

所述第一天线以及所述第二天线均通过所述连接模块与所述ZigBee模块连接；

所述连接模块用于控制所述第一天线与所述ZigBee模块之间通路的开闭，以及控制所述第二天线与所述ZigBee模块之间通路的开闭；

所述ZigBee模块用于控制所述连接模块连通所述第一天线与所述ZigBee模块之间的通路，和/或,连通所述第二天线与所述ZigBee模块之间的通路。

2.根据权利要求1所述的射频电路，其特征在于，

所述ZigBee模块包括第一控制端口、第二控制端口以及信号传输端口，所述连接模块包括第一天线端口、第二天线端口、信号输入端口、第一使能端口以及第二使能端口；

所述第一控制端口连接于所述第一使能端口，所述第二控制端口连接于所述第二使能端口，所述信号传输端口连接于所述信号输入端口，所述第一天线端口连接于所述第一天线，所述第二天线端口连接于所述第二天线。

3.根据权利要求2所述的射频电路，其特征在于，

所述ZigBee模块还用于控制所述第一控制端口以及所述第二控制端口输出不同的电平信号，以控制所述连接模块连通所述第一天线与所述ZigBee模块之间的通路，和/或,连通所述第二天线与所述ZigBee模块之间的通路。

4.根据权利要求3所述的射频电路，其特征在于，

所述连接模块用于在所述第一使能端口的电平信号为第一电平信号，且第二使能端口的电平信号为第二电平信号时，连通所述第一天线端口与所述信号输入端口之间通路；

所述连接模块还用于在所述第一使能端口的电平信号为第二电平信号，且第二使能端口的电平信号为第一电平信号时，连通所述第二天线端口与所述信号输入端口之间通路。

5.根据权利要求1-4任一项所述的射频电路，其特征在于，

所述射频电路还包括第一匹配电路以及第二匹配电路；

所述第一天线通过第一匹配电路连接于所述连接模块，所述第二天线通过第二匹配电路连接于所述连接模块；

所述第一匹配电路用于匹配所述第一天线与所述连接模块的特征阻抗；

所述第二匹配电路用于匹配所述第二天线与所述连接模块的特征阻抗。

6.根据权利要求5所述的射频电路，其特征在于，所述第一匹配电路以及所述第二匹配电路为π型匹配电路。

7.根据权利要求1-4任一项所述的射频电路，其特征在于，所述天线模块、所述连接模块以及所述ZigBee模块集成于同一集成电路板；

所述第一天线设置于所述集成电路板的一面，所述第二天线设置于所述集成电路板的另一面。

8.一种ZigBee装置，其特征在于，所述ZigBee装置包括第一壳体以及如权利要求1-7任一项所述的射频电路，所述射频电路设置于所述第一壳体内。

9.一种门锁，其特征在于，所述门锁包括如权利要求8所述的ZigBee装置以及第二壳体，所述ZigBee装置设置于所述第二壳体内。

10.根据权利要求9所述的门锁，其特征在于，所述门锁用于设置于门上，所述第一天线朝向所述门的一面，所述第二天线朝向所述门的另一面。

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