CN220254503U - 一种三波段手持终端对讲机 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于对讲机技术领域，涉及三波段手持终端对讲机，包括：单片机，均与单片机连接的射频模块、复位电路、APC电路、按键电路、LCD电路、DC‑DC电路，与射频模块连接的射频切换开关，射频模块包括第一射频模块、第二射频模块和第三射频模块，单片机用于控制射频模块、复位电路、APC电路、按键电路、LCD电路、DC‑DC电路，射频模块用于无线电信号与有线电信号进行互换，复位电路用于给单片机提供上电复位。采用的隔离电路能承受20W的输入功率，将136‑174MHz、222‑225MHz及400‑520MHz频段，整合到一台手持终端上，用一台手持终端机实现全频段覆盖，只需要用一台手持对讲机，就可以在不同频段上，任意设置同频或异频信道，方便快捷的实现了全频段的语音通信。

Description

一种三波段手持终端对讲机

技术领域

本实用新型涉及对讲机技术领域，更具体地说，涉及一种三波段手持终端对讲机。

背景技术

目前，无线通信手持对讲机领域，基本上都是单波段工作为主。只有国外少数知名厂商，开发过双波段终端设备，但是没有将天线端口，各频段的大功率射频信号有效隔离。仅仅只是在幅度做了一定数量级的衰减。存在以上主要因素是，频率跨度大、相对带宽较宽、各单元电路，各频段之间的元件密度高、元件布局、隔离度，稳定性，一致性等矛盾突出，尤其是以天线端口为主的大功率射频信号的隔离最难实现，容易产生寄生频谱分量。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于目前的无线通信手持对讲机，难以实现天线端口为主的大功率射频信号的隔离，针对现有技术的上述的缺陷，提供一种三波段手持终端对讲机，包括：

单片机，均与所述单片机连接的射频模块、复位电路、APC电路、按键电路、LCD电路、DC-DC电路，与所述射频模块连接的射频切换开关，所述射频模块包括第一射频模块、第二射频模块和第三射频模块，所述单片机用于控制所述射频模块、复位电路、APC电路、按键电路、LCD电路、DC-DC电路，所述射频模块用于无线电信号与有线电信号进行互换，所述复位电路用于给所述单片机提供上电复位，所述APC电路用于自动功率控制，所述按键电路用于矩阵扫描，所述LCD电路用于显示人机交互信息，所述DC-DC电路用于所述对讲机馈电控制，所述射频切换开关用于所述第一射频模块、第二射频模块和第三射频模块之间两两隔离，所述第一射频模块用于第一频段射频信号的调制与解调，所述第二射频模块用于第二频段射频信号的调制与解调，所述第三射频模块用于第三频段射频信号的调制与解调。

优选地，所述第一射频模块包括：依次连接的第一隔离电路、第一缓冲电路、第一驱动电路、第一HPA电路、第一微型提示匹配电路、第一LPF电路、第一TX/RX隔离电路、第一BPF电路、第一LNA电路、第二BPF电路、第二隔离电路。

优选地，所述第二射频模块包括：依次连接的第三隔离电路、第二缓冲电路、第二驱动电路、第二HPA电路、第二微型提示匹配电路、第三LPF电路、第二TX/RX隔离电路、第三BPF电路、第二LNA电路、第四BPF电路、第四隔离电路。

优选地，所述第三射频模块包括：依次连接的第五隔离电路、第三缓冲电路、第三驱动电路、第三HPA电路、第三微型提示匹配电路、第四LPF电路、第三TX/RX隔离电路、第五BPF电路、第三LNA电路、第六BPF电路、第六隔离电路。

优选地，所述复位电路包括：依次连接的RC电路和二极管D14。

优选地，所述APC电路包括：由NJM2904运算放大器组成的差分放大电路。

优选地，所述按键电路包括：由轻触开发组成的矩阵扫描电路。

优选地，所述LCD电路包括：128BGR*160的点阵屏。

优选地，所述DC-DC电路包括：由放大器U16、放大器U17、放大器U6组成的线性降压电路。

优选地，所述单片机包括：由HC32F460KETA或HC32F462KETA组成的主控电路。

实施本实用新型的三波段手持终端对讲机，具有以下有益效果：采用的隔离电路能承受20W的输入功率，将136-174MHz、222-225MHz及400-520MHz频段，整合到一台手持终端上，用一台手持终端机实现全频段覆盖，只需要用一台手持对讲机，就可以在不同频段上，任意设置同频或异频信道，方便快捷的实现了全频段的语音通信；通过使用射频开关(天线端口隔离电路，天线端口的高隔离度、低损耗，集成射频开关)采用TTL电平控制，拓扑架构简单，成本低，元件密度低，易于实现；利用射频开关的高隔离度、频率范围宽、低插入损耗、低群时延；并可以根据需求用并联的拓扑架构灵活扩展到多波段(N-1，N表示需要扩展的通路个数)的优势，实现多路高隔离度、频率范围宽、低插入损耗、低群时延的射频通信系统。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型三波段手持终端对讲机的结构示意图；

图2是本实用新型三波段手持终端对讲机的一优选实施例结构示意图；

图3是本实用新型三波段手持终端对讲机的原理框图。

图中，10-单片机，20-射频模块，30-射频切换开关，40-复位电路，50-APC电路，60-按键电路，70-LCD电路，80-DC-DC电路，201-第一射频模块，202-第二射频模块，203-第三射频模块。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

需要说明的是，以下实施例中，AF-PA指的是音频功率放大器，RF-PA指的是射频功率放大器，RF-SW指的是点接触的射频开关，LPF指的是LC集总低通滤波器，LNA指的是低噪声放大器。HPA指的是射频功率模块的末级功率放大级，BPF指的是LC集总带通滤波器，LNA指的接收电路中的低噪声放大电路。微型提示匹配指的是发射电路中负载获得最大功率传输的共轭匹配；接收电路中获得理想灵敏度的噪声匹配。

请参阅图1，为本实用新型三波段手持终端对讲机的结构示意图。如图1所示，在本实用新型第一实施例提供的三波段手持终端对讲机中，至少包括，单片机，均与单片机连接的射频模块、复位电路、APC电路、按键电路、LCD电路、DC-DC电路，与射频模块连接的射频切换开关，射频模块包括第一射频模块、第二射频模块和第三射频模块，单片机用于控制射频模块、复位电路、APC电路、按键电路、LCD电路、DC-DC电路，射频模块用于无线电信号与有线电信号进行互换，复位电路用于给单片机提供上电复位，APC电路用于自动功率控制，按键电路用于矩阵扫描，LCD电路用于显示人机交互信息，DC-DC电路用于对讲机馈电控制，射频切换开关用于第一射频模块、第二射频模块和第三射频模块之间两两隔离，第一射频模块用于第一频段射频信号的调制与解调，第二射频模块用于第二频段射频信号的调制与解调，第三射频模块用于第三频段射频信号的调制与解调。

单片机为本实用新型三波段手持终端对讲机的主控，复位电路、APC电路、LCD电路、DC-DC电路为为本实用新型三波段手持终端对讲机的辅助电路。

射频切换开关可以但是不限于为WS7844QA等。WS7844QA是一款采用最新SOI工艺研发的SP4T天线调谐开关，针对高性能天线的调谐应用进行了优化，具有1.2Ω极低的Ron值，Vpeak达到45V，用GPIO逻辑控制，具有极高性价比。采用紧凑的1.1mm X 1.5mm X0.46mm QFN封装。产品允许创建高级调谐拓扑，以此在空间受限的情况下，可确保总辐射功率(TRP)和辐射性能接收参数(TIS)性能的最大化。

图2是本实用新型三波段手持终端对讲机的一优选实施例结构示意图。如图2所示，第一射频模块包括：依次连接的第一隔离电路、第一缓冲电路、第一驱动电路、第一HPA电路、第一微带匹配电路、第一LPF电路、第一TX/RX隔离电路、第一BPF电路、第一LNA电路、第二BPF电路、第二隔离电路。

包括高频二极管D1组成的第一隔离电路，利用高频二极管D1的单向导电性，用于第一隔离电路的隔离。包括三极管Q5组成的第一缓冲电路，用于射频信号的前置放大。包括三极管Q6组成的第一驱动电路，用于射频信号的功率放大功能。包括三极管Q7组成的第一HPA电路，用于射频信号的末级功率放大。第一微带匹配电路，通过使用微带线的分布参数LC，用于阻抗匹配。包括LC集总元件组成的第一LPF电路，为七阶低通滤波器，用于高次谐波的抑制。包括两只串联的高频二极管组成的第一TX/RX隔离电路，用于TX/RX隔离。包括LC集总元件组成的第一BPF电路，为带通滤波器，用于射频信号的选频。包括三极管Q2组成的第一LNA电路，用于低噪声高频小信号放大，用于射频信号的放大。包括LC集总元件组成的第二BPF电路，为带通滤波器，用于射频信号的选频。包括高频二极管D13组成的第二隔离电路，用于接收射频信号，并且进行隔离。第二射频模块包括：依次连接的第三隔离电路、第二缓冲电路、第二驱动电路、第二HPA电路、第二微带匹配电路、第三LPF电路、第二TX/RX隔离电路、第三BPF电路、第二LNA电路、第四BPF电路、第四隔离电路。

包括高频二极管D1组成的第三隔离电路，利用高频二极管D1的单向导电性，用于第三隔离电路的隔离。包括三极管Q5组成的第二缓冲电路，用于射频信号的前置放大。包括三极管Q6组成的第二驱动电路，用于射频信号的功率放大功能。包括三极管Q4组成的第一HPA电路，用于射频信号的末级功率放大。第二微带匹配电路，通过使用微带线的分布参数LC，用于阻抗匹配。包括LC集总元件组成的第三LPF电路，为七阶低通滤波器，用于高次谐波的抑制。包括两只串联的高频二极管组成的第二TX/RX隔离电路，用于TX/RX隔离。包括LC集总元件组成的第三BPF电路，为带通滤波器，用于射频信号的选频。包括三极管Q52组成的第一LNA电路，用于低噪声高频小信号放大，用于射频信号的放大。包括LC集总元件组成的第三BPF电路，为带通滤波器，用于射频信号的选频。包括高频二极管D33组成的第四隔离电路，用于接收射频信号，并且进行隔离。

第三射频模块包括：依次连接的第五隔离电路、第三缓冲电路、第三驱动电路、第三HPA电路、第三微带匹配电路、第四LPF电路、第三TX/RX隔离电路、第五BPF电路、第三LNA电路、第六BPF电路、第六隔离电路。

包括高频二极管D1组成的第五隔离电路，利用高频二极管D1的单向导电性，用于第五隔离电路的隔离。包括三极管Q8组成的第三缓冲电路，用于射频信号的前置放大。包括三极管Q6组成的第三驱动电路，用于射频信号的功率放大功能。包括三极管Q55组成的第三HPA电路，用于射频信号的末级功率放大。第三微带匹配电路，通过使用微带线的分布参数LC，用于阻抗匹配。包括LC集总元件组成的第四LPF电路，为七阶低通滤波器，用于高次谐波的抑制。包括两只串联的高频二极管组成的第三TX/RX隔离电路，用于TX/RX隔离。包括LC集总元件组成的第五BPF电路，为带通滤波器，用于射频信号的选频。包括三级管Q58组成的第三LNA电路，用于低噪声高频小信号放大，用于射频信号的放大。包括LC集总元件组成的第六BPF电路，为带通滤波器，用于射频信号的选频。包括高频二极管D38组成的第六隔离电路，用于接收射频信号，并且进行隔离。

复位电路包括：依次连接的RC电路和二极管D14，利用RC充放电原理，完成上电复位。RC电路，为电阻-电容电路。一次RC电路由一个电阻器和一个电容器组成。按电阻电容排布，可分为RC串联电路和RC并联电路；单纯RC并联不能谐振，因为电阻不储能，LC并联可以谐振。RC并联电路如果串联在电路中有衰减低频信号的作用,如果并联在电路中有衰减高频信号的作用，也就是滤波的作用。

APC电路包括：由NJM2904运算放大器组成的差分放大电路。由NJM2904运算放大器采用对称架构，完成差分功能。NJM2904包括2个独立、高增益、内部补偿频率的运算放大器,专门设计用于以宽电压范围的单电源工作，也可用分离的电源进行工作，低电源电流消耗不依赖于电源电压的大小。

按键电路包括：由轻触开发组成的矩阵扫描电路。通过按键电路，进行人机交互。

LCD电路包括：128BGR*160的点阵屏，完成本实用新型的对讲信息显示。

DC-DC电路包括：由放大器U16、放大器U17、放大器U6组成的线性降压电路。放大器U16、放大器U17、放大器U6采用7.4V-5V-3.3V串联架构。

具体实施时，单片机包括：由HC32F460KETA或HC32F462KETA组成的主控电路。本实用新型采取HC32F462KETA。HC32F462KETA为RMv7-M架构32bit Cortex-M4 CPU，集成了FPU、MPU，支持SIMD指令的DSP，及CoreSight标准调试单元，最高工作主频200MHz，Flash加速单元实现0-wait程序，执行达到250DMIPS或680Coremarks的运算性能。

图3是本实用新型三波段手持终端对讲机的原理框图。如图3所示，第一射频模块、第二射频模块与第三射频模块，是三个独立的射频通信模块，分别工作在155MHz、223.5MHz及435MHz频段，分别完成各个频段的射频信号的放大和处理。

本实用新型三波段手持终端对讲机的工作原理是：

将136-174MHz、222-225MHz及400-520MHz三个频段按时分模式工作。当对讲机在136-174MHz这一频段工作时，MCU的I/O口PC8、I/O口PC9、I/O口PB12分别输出0、1、0逻辑电平，U8的2脚和10脚饱和导通，此时的射频信号以极小的插入损耗，传输到天线端口；并与222MHz、400MHz两个频段保持40dB以上隔离度。当对讲机在222MHz-225MHz这一频段工作时，MCU的I/O口PC8、I/O口PC9及I/O口PB12分别输出0、0、0逻辑电平，U8的1脚和10脚饱和导通，此时的射频信号以极小的插入损耗，传输到天线端口；并与136MHz、400MHz两个频段保持40dB以上隔离度。当对讲机在400MHz-520MHz这一频段工作时，MCU的I/O口PC8、I/O口PC9及I/O口PB12分别输出1、1、0逻辑电平，U8的8脚和10脚饱和导通，此时的射频信号以极小的插入损耗，传输到天线端口；并与136MHz、222MHz两个频段保持40dB以上隔离度。由于射频开关实现了40dB的隔离度，相当于泄露到其它两路的信号衰减了10000倍，实现了136-174MHz、222-225MHz及400-520MHz射频通路的良好隔离。

本实用新型通过以上实施例的设计，其有益效果是：采用的隔离电路能承受20W的输入功率，将136-174MHz、222-225MHz及400-520MHz频段，整合到一台手持终端上，用一台手持终端机实现全频段覆盖，只需要用一台手持对讲机，就可以在不同频段上，任意设置同频或异频信道，方便快捷的实现了全频段的语音通信；通过使用射频开关(天线端口隔离电路，天线端口的高隔离度、低损耗，集成射频开关)采用TTL电平控制，拓扑架构简单，成本低，元件密度低，易于实现；利用射频开关的高隔离度、频率范围宽、低插入损耗、低群时延；并可以根据需求用并联的拓扑架构灵活扩展到多波段(N-1，N表示需要扩展的通路个数)的优势，实现多路高隔离度、频率范围宽、低插入损耗、低群时延的射频通信系统。

本实用新型是根据特定实施例进行描述的，但本领域的技术人员应明白在不脱离本实用新型范围时，可进行各种变化和等同替换。此外，为适应本实用新型技术的特定场合，可对本实用新型进行诸多修改而不脱离其保护范围。因此，本实用新型并不限于在此公开的特定实施例，而包括所有落入到权利要求保护范围的实施例。

Claims (10)

1.一种三波段手持终端对讲机，其特征在于，包括：

单片机，均与所述单片机连接的射频模块、复位电路、APC电路、按键电路、LCD电路、DC-DC电路，与所述射频模块连接的射频切换开关，所述射频模块包括第一射频模块、第二射频模块和第三射频模块，所述单片机用于控制所述射频模块、复位电路、APC电路、按键电路、LCD电路、DC-DC电路，所述射频模块用于无线电信号与有线电信号进行互换，所述复位电路用于给所述单片机提供上电复位，所述APC电路用于自动功率控制，所述按键电路用于矩阵扫描，所述LCD电路用于显示人机交互信息，所述DC-DC电路用于所述对讲机馈电控制，所述射频切换开关用于所述第一射频模块、第二射频模块和第三射频模块之间两两隔离，所述第一射频模块用于第一频段射频信号的调制与解调，所述第二射频模块用于第二频段射频信号的调制与解调，所述第三射频模块用于第三频段射频信号的调制与解调。

2.根据权利要求1所述的三波段手持终端对讲机，其特征在于，所述第一射频模块包括：依次连接的第一隔离电路、第一缓冲电路、第一驱动电路、第一HPA电路、第一微型提示匹配电路、第一LPF电路、第一TX/RX隔离电路、第一BPF电路、第一LNA电路、第二BPF电路、第二隔离电路。

3.根据权利要求1所述的三波段手持终端对讲机，其特征在于，所述第二射频模块包括：依次连接的第三隔离电路、第二缓冲电路、第二驱动电路、第二HPA电路、第二微型提示匹配电路、第三LPF电路、第二TX/RX隔离电路、第三BPF电路、第二LNA电路、第四BPF电路、第四隔离电路。

4.根据权利要求1所述的三波段手持终端对讲机，其特征在于，所述第三射频模块包括：依次连接的第五隔离电路、第三缓冲电路、第三驱动电路、第三HPA电路、第三微型提示匹配电路、第四LPF电路、第三TX/RX隔离电路、第五BPF电路、第三LNA电路、第六BPF电路、第六隔离电路。

5.根据权利要求1所述的三波段手持终端对讲机，其特征在于，所述复位电路包括：依次连接的RC电路和二极管D14。

6.根据权利要求1所述的三波段手持终端对讲机，其特征在于，所述APC电路包括：由NJM2904运算放大器组成的差分放大电路。

7.根据权利要求1所述的三波段手持终端对讲机，其特征在于，所述按键电路包括：由轻触开发组成的矩阵扫描电路。

8.根据权利要求1所述的三波段手持终端对讲机，其特征在于，所述、LCD电路包括：128BGR*160的点阵屏。

9.根据权利要求1所述的三波段手持终端对讲机，其特征在于，所述DC-DC电路包括：由放大器U16、放大器U17、放大器U6组成的线性降压电路。

10.根据权利要求1至9任意一项所述的三波段手持终端对讲机，其特征在于，所述单片机包括：由HC32F460KETA或HC32F462KETA组成的主控电路。