CN218514370U

CN218514370U - 一种蓝牙集中器的接收机

Info

Publication number: CN218514370U
Application number: CN202222779934.2U
Authority: CN
Inventors: 姚丹; 陈毅豪
Original assignee: Zhongshan Chenchuang Communication Co ltd; Qiantang Science and Technology Innovation Center
Current assignee: Zhongshan Chenchuang Communication Co ltd; Qiantang Science and Technology Innovation Center
Priority date: 2022-10-21
Filing date: 2022-10-21
Publication date: 2023-02-21
Anticipated expiration: 2032-10-21

Abstract

一种蓝牙集中器的接收机，包括用于实现对蓝牙集中器的信号接收以及波束赋形的蓝牙天线，第一带通滤波器输入端与蓝牙天线的输出端连接，用于滤除蓝牙天线接收信号中的干扰信号；低噪声放大器的输入端与第一带通滤波器的输出端连接，用于对接收到的信号进行放大；第二带通滤波器的输入端与低噪声放大器的输出端连接，用于滤除接收机信道频率范围外的信号；混频器的输入端与第二带通滤波器相连，用于输出差频；IF带通滤波器的输入端与混频器的输出端相连，用于对临道的信号进行衰减；I/Q解调器的输入端与IF带通滤波器的输出端相连，将调制的中频信号解调为基带信号。接收机基于超外差系统架构，具有低功耗、高灵敏度和宽动态范围等优点。

Description

一种蓝牙集中器的接收机

技术领域

本实用新型涉及无线接收机领域，具体说的是一种蓝牙集中器的接收机。

背景技术

蓝牙技术在通信、传输、物流、智能化等领域中已得到广泛应用，而蓝牙接收机是实现蓝牙技术中的核心组成部分，在系统中占有举足轻重的地位。

随着工作于经典蓝牙频段使用设备逐渐增多，经典蓝牙频段的接收机凸显出了十分迫切的技术需求，特别是高灵敏度的跳频能力。而跳频技术的使用不仅增加了系统使用的有效频段，提高了系统的抗干扰能力，同时也为不同系统的需求提供了较为通用的平台。

随着发射、接收通道技术的发展，对于控制通道中幅度和相位的控制逻辑位数越来越多，如图1所示，现有技术中采用并行方式的接收机一方面会大大增加组件的体积，同时对于外部波束控制而言复杂程度会很大，其具有低灵敏度，不适于经典蓝牙频段使用设备使用。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种蓝牙集中器的接收机，基于超外差系统架构，具有低功耗、高灵敏度和宽动态范围等优点。

为实现上述技术目的，所采用的技术方案是：一种蓝牙集中器的接收机，包括：

蓝牙天线，用于实现对蓝牙集中器的信号接收以及波束赋形；

第一带通滤波器，其输入端与蓝牙天线的输出端连接，用于滤除蓝牙天线接收信号中的干扰信号；

低噪声放大器，其输入端与第一带通滤波器的输出端连接，用于对接收到的信号进行放大；

第二带通滤波器，其输入端与低噪声放大器的输出端连接，用于滤除接收机信道频率范围外的信号；

混频器，其输入端与第二带通滤波器相连，用于输出差频；

IF带通滤波器，其输入端与混频器的输出端相连，用于对临道的信号进行衰减；

I/Q解调器，其输入端与IF带通滤波器的输出端相连，将调制的中频信号解调为基带信号。

本实用新型所述的混频器上还连接有可变增益放大器（VGA）。

本实用新型所述的第一带通滤波器为可调带通滤波器。

本实用新型有益效果是：

1、本接收机多模块集成而成，多模块均为低功耗元件，整体连接成型的接收机相较于现有接收机低功耗，并且，信号进行转换进跳频时间短，具有高灵敏度的优点，各模块的的宽带范围比蓝牙波段大，接收频率的上下限差比较大，使整个接收机具有宽动态范围，在复杂环境，例如极端环境、高温高压环境、水下环境，受到干扰可以迅速跳频到不受干扰的频段，使接收机具有更高的可靠性。

2、混频器上连接的可变增益放大器，可用于实现混频器内部电源管理，混频器内通道工作状态可控制，提高了集成度，降低波形控制电路难度。

3、第一带通滤波器可采用可调带通滤波器，使内部通道采用FPGA控制通道的幅度以及通道的通断，降低系统波形控制电路难度。

附图说明

图1为现有技术接收机示意图；

图2为本实用新型的示意图；

图3为本实用新型的外观示意图；

图4为图3的侧视结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施步骤对本实用新型的技术方案作进一步的说明，但不局限于此。

根据图2、图3、图4进行设计，一种蓝牙集中器的接收机采用超外差接收机结构设计，实现蓝牙波段射频收发功能，对闪烁噪声和I、Q不匹配的影响不敏感，更适用于复杂环境。

一种蓝牙集中器的接收机，用于与蓝牙集中器配合使用，蓝牙集中器为具有蓝牙功能可以收发信号的一种设备，例如、监控设备、遥控设备、抄表设备、门禁系统、控制设备、通信设备等，接收机可以用于手持设备或手戴设备等，包括蓝牙天线、第一带通滤波器、低噪声放大器、第二带通滤波器、混频器、IF带通滤滤器和I/Q解调器。本接收机一方面为了提高通信系统的抗干扰能力以及满足蓝牙对不同复杂场景和多种设备的应用需求，另一方面为了提高接收机模块的集成度，降低总体的重量和大小。

蓝牙天线，用于实现对蓝牙集中器的信号接收以及波束赋形，即蓝牙天线即作为宽带发射通道，又可用为宽带接收通道使用，具有集成度，并且功耗低。

第一带通滤波器，其输入端与蓝牙天线的输出端连接，用于滤除蓝牙天线接收信号中的干扰信号，该第一带通滤波器作为宽带跳频源，对蓝牙天线传出的多变频的信号进行滤除，显著的抑制了带外干扰，转换跳频时间低于十几毫秒，保证了接收机具有较好的灵敏度。

低噪声放大器，其输入端与第一带通滤波器的输出端连接，用于对接收到的信号进行放大，低噪声放大器本身的适配的波段带宽大于蓝牙的波段带宽，具有超宽带特性，其模块化结构具有高集成度的特点。低噪声放大器采用基于pHEMT工艺的超宽带分布式放大器芯片，将信号功率放大的同时增加通道间的隔离度。

第二带通滤波器，其输入端与低噪声放大器的输出端连接，用于滤除接收机信道频率范围外的信号，从而扩展整个接收机频率动态范围。

混频器，为超宽带MMIC器件，其超宽带低噪放，其输入端与第二带通滤波器相连，用于输出差频，将低噪声放大器输出的信号转换到中频信号，输出差频值为低噪声放大器输出频率减去混频器LO频率，差频更容易进行滤波。混频器用于将射频信号与本地振荡器的可调信号相乘，并输出差频，该差频是恒定值，与输入的信号的变化无关。混频器的本振信号可与其他通路的模块（4G通讯模块、无线模块）复用，提高集成度，降低产品功耗及物料装配成本。

IF带通滤波器，其输入端与混频器的输出端相连，用于对临道的信号进行衰减，防止相临通道内的信号干扰。

I/Q解调器，其输入端与IF带通滤波器的输出端相连，将调制的中频信号解调为基带信号，首先将调制信号分成两个通道，每个通道对应一个正交信号，先通过混频器调整信号大小，再通过低通滤波器对用于处理I、Q两路正交信号，调整信号大小，选择接收信道。

混频器上还连接有可变增益放大器（VGA），可变增益放大器用于实现混频器内部电源管理，通道工作状态控制，同时，采用电源及控制一体化设计，提高集成度，降低波形控制电路难度。

第一带通滤波器为可调带通滤波器，可调带通滤波器内部存在FPGA功能，其内部通道采用FPGA控制通道的幅度以及通道的通断，降低系统波形控制电路难度。

进一步，可将蓝牙天线、第一带通滤波器、低噪声放大器、第二带通滤波器、混频器、IF带通滤滤器和I/Q解调器集成在PCB板上，如图4所示，可以保证所有滤波器的抑制曲靖市，还能提高杂散抑制度要求，相较于原有的模块逐一焊接，良品率大大提升。

本接收机利用蓝牙天线接收蓝牙集中器发出的信号，并将该信号进行波束赋形，再利用第一带通滤波器滤除赋形后信号中的干扰信号，再通过低噪声放大器对滤波后的信号进行放大，再利用第二带通滤波器滤除超出通道频率范围外的信号，利用混频器将信号输出差频后经IF带通滤波器对临道的信号进行衰减，最终由I/Q解调器将信号转换为基带（即直流信号）。

Claims

1.一种蓝牙集中器的接收机，其特征在于：包括，

混频器，其输入端与第二带通滤波器相连，用于输出差频；

2.如权利要求1所述的一种蓝牙集中器的接收机，其特征在于：所述的混频器上还连接有可变增益放大器（VGA）。

3.如权利要求1所述的一种蓝牙集中器的接收机，其特征在于：所述的第一带通滤波器为可调带通滤波器。