WO2017075769A1 - 5.8g 远距离无线数据传输系统 - Google Patents

5.8g 远距离无线数据传输系统 Download PDF

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capacitor
unit
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frequency electronic
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王亚斌
孙喜彬
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深圳博芯科技股份有限公司
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    • H04W88/00—Devices specially adapted for wireless communication networks, e.g. terminals, base stations or access point devices
    • H04W88/08—Access point devices

Definitions

  • the invention relates to the field of data transmission, in particular to a 5.8G long-distance wireless data transmission system.
  • the frequency bands used are all in 2.4G.
  • the civilian frequency band in which both data can be transmitted and received. Because this band is used too frequently, for example: Bluetooth uses the 2.4G band, wifi is also used The 2.4G band will cause the 2.4G band to be unclean. If the UAV uses the 2.4G frequency band, since everyone is using this frequency band, there will be interference, and the invisible packet loss rate is very high. everyone is using it. In the 2.4G frequency band, sometimes the communication rate and bandwidth are not as high. After the packet loss, the data is retransmitted. For example, the interface bandwidth is 2M. After the data is retransmitted, the data may be retransmitted for 1 second. Can only send 1M information, because of the frequent loss of packets, lost to re-send, sometimes re-use is useless, so the data is completely lost. Therefore, the conventional data transmission and reception is poor in anti-interference and data is easily lost.
  • the technical problem to be solved by the present invention is to provide a 5.8G with strong anti-interference and difficult data loss for the defects of the prior art that the above-mentioned anti-interference is poor and data is easily lost. Long-range wireless data transmission system.
  • the technical solution adopted by the present invention to solve the technical problem thereof is: constructing a 5.8G long-distance wireless data transmission system, including a communication interface circuit, 5.8G wireless transceiver unit, first high frequency electronic switch unit, mode switching control unit, 5.8G a power amplifying unit, a pre-low noise amplifying unit, a second high-frequency electronic switch unit, an antenna, and a power supply unit, wherein the data stream is sent to the 5.8G wireless transceiver unit through the communication interface circuit, the 5.8G Transmitting, by the wireless transceiver unit, the data stream into a data packet conforming to a set format, generating a pulse signal and transmitting the same to the mode switching control unit, wherein the mode switching control unit controls the first high according to the pulse signal
  • the frequency electronic switch unit and the second high frequency electronic switch unit are respectively switched to a transmission mode or a reception mode, when switching to the transmission mode, the a 5.8G wireless transceiver unit transmits the data packet to the 5.8G power
  • a 5.8G band pass filter for filtering out interference signals is further included, One end of the 5.8G band pass filter is connected to the second high frequency electronic switch unit, and the other end is connected to the antenna.
  • the communication interface circuit includes a USB interface, a serial port, and an SPI.
  • the 5.8G wireless transceiver unit includes a 5.8G wireless transceiver chip, and the 5.8G wireless transceiver chip is provided with a USB interface pin, a serial port pin and an SPI interface pin, and the USB An interface pin is connected to the USB interface, the serial port pin is connected to the serial port, and the SPI interface pin is connected to the SPI interface.
  • the first high-frequency electronic switch unit includes a first high-frequency electronic switch
  • the second high-frequency electronic switch unit includes a second high-frequency electronic switch
  • the second high frequency electronic switch is provided with six pins
  • the mode switching control unit comprises a first triode, a second triode, a third triode, a first resistor, a second resistor, and a third a resistor, a fourth resistor, a fifth resistor, and a sixteenth resistor, one end of the fourth resistor and the 5.8G a second pin of the wireless transceiver chip is connected, the other end of the fourth resistor is connected to a base of the second transistor, and the collector of the second transistor is respectively connected to the second resistor a fourth pin of a high frequency electronic switch, a fourth pin of the second high frequency electronic switch, and a front low noise amplifying unit, wherein the collector of the second transistor further passes through the third resist
  • the pre-low noise amplifying unit comprises a pre-low noise amplifier, a radio frequency matching circuit and a nineteenth capacitor, and the pre-low noise amplifier is provided with six pins, and the radio frequency matching
  • the circuit includes a seventh capacitor, an eighth capacitor, a thirteenth capacitor, a fourteenth capacitor, and a fifth inductor, wherein the third pin of the pre-low noise amplifier is respectively connected to one end of the seventh capacitor and the fifth inductor One end is connected to one end of the eighth capacitor, and the other end of the eighth capacitor is respectively connected to one end of the thirteenth capacitor and one end of the fourteenth capacitor, and the other end of the fourteenth capacitor is opposite to the second a first pin of the high frequency electronic switch is connected, the other end of the seventh capacitor, the other end of the fifth inductor, and the other end of the thirteenth capacitor are grounded, and the fourth pin of the pre-low noise amplifier passes
  • the nineteenth capacitor is coupled to the first pin of the first high frequency electronic switch
  • the 5.8G power amplifying unit includes 5.8G a power amplifier, a sixteenth capacitor, and a thirty-second capacitor, wherein the third pin of the 5.8G power amplifier is connected to the third pin of the first high frequency electronic switch through the sixteenth capacitor, 5.8G A thirteenth pin of the power amplifier is coupled to a third pin of the second high frequency electronic switch through the thirty-second capacitor.
  • the wireless data transmission system further includes a radio frequency matching network, where the radio frequency matching network includes a fifteenth capacitor, a seventeenth capacitor, an eighteenth capacitor, a twenty-seventh capacitor, and a first inductor.
  • the first high frequency electronic switch unit further comprising a forty-eighth capacitor, 5.8G
  • the fourth pin of the wireless transceiver chip is respectively connected to one end of the fifteenth capacitor and one end of the first inductor, and the other end of the fifteenth capacitor is connected to one end of the second inductor, the second inductor The other end is connected to one end of the forty-eighth capacitor and one end of the seventeenth capacitor, and the other end of the forty-eighth capacitor is connected to the fifth pin of the first high frequency electronic switch.
  • the third pin of the 5.8G wireless transceiver chip is respectively connected to the other end of the first inductor, one end of the eighteenth capacitor, and one end of the fourth inductor, the 5.8G
  • the second pin of the wireless transceiver chip is respectively connected to the other end of the fourth inductor, one end of the twenty-seventh capacitor, and one end of the fourth resistor, and the other end of the seventeenth capacitor and the eighteenth capacitor The other end and the other end of the twenty-seventh capacitor are grounded.
  • the USB The number of interface pins is two, the number of the serial port pins is two, and the number of the SPI interface pins is four.
  • the second high-frequency electronic switch unit further includes a twenty-first capacitor, One end of the 5.8G band pass filter is connected to the fifth pin of the second high frequency electronic switch through the twenty first capacitor.
  • the wireless data transmission system further includes a seventh inductor, the antenna includes a twentieth capacitor and a plurality of antenna terminals, the 5.8G The other end of the band pass filter is sequentially connected to one of the antenna terminals of the antenna through the seventh inductance and the twentieth capacitance.
  • the 5.8G long-distance wireless data transmission system embodying the present invention has the following beneficial effects: due to the use of 5.8G
  • the wireless transceiver unit transmits or receives data, thus avoiding the commonly used 2.4G frequency band.
  • the 5.8G frequency band is relatively a relatively clean frequency band, so the anti-interference is strong and the data is not easily lost.
  • FIG. 1 is a schematic structural diagram of an embodiment of a 5.8G long-distance wireless data transmission system according to the present invention
  • FIG. 2 is a schematic structural diagram of a circuit of a communication interface circuit, a 5.8G wireless transceiver unit, and a radio frequency matching network in the embodiment;
  • FIG. 3 is a schematic structural diagram of a circuit of a mode switching control unit in the embodiment.
  • Figure 4 A schematic diagram of a circuit structure of the first high frequency electronic switch unit, the front low noise amplifying unit, and the second high frequency electronic switch unit in the embodiment;
  • FIG. 5 is a schematic diagram showing the circuit structure of a 5.8G power amplifying unit in the embodiment.
  • FIG. 6 is a schematic diagram showing the circuit structure of a 5.8G band pass filter and an antenna in the embodiment
  • FIG. 7 is a schematic diagram showing the circuit structure of a power supply unit in the embodiment.
  • the structure diagram of the 5.8G long-distance wireless data transmission system is as shown in the figure 1 is shown.
  • the 5.8G long-range wireless data transmission system operates at a frequency range of 5.725 G Hz-5.8G5 G Hz.
  • the 5.8G The remote wireless data transmission system includes a communication interface circuit 101, a 5.8G wireless transceiver unit 102, a first high frequency electronic switch unit 103, a mode switching control unit 104, and a 5.8G.
  • the user inputs or outputs a data stream.
  • a data stream In this embodiment, there is no requirement for the format of the data stream. For example, it may be audio within a 2M bandwidth, or may transmit a remote command of a remote controller, or may be a MP3 or Bluetooth 2M. The flow of data within the bandwidth.
  • the data stream is sent to the 5.8G wireless transceiver unit 102 through the communication interface circuit 101, and the 5.8G wireless transceiver unit 102
  • the data stream is modulated into a data packet conforming to the set format.
  • the setting format is GFSK format, that is, the data stream is GFSK modulated
  • the modulated data packet is Is consistent Packets in GFSK format, this GFSK-compliant packet is actually a 5.8G RF signal.
  • the software starts the transmission mode, at this time, 5.8G
  • the wireless transceiver unit 102 generates a pulse signal and transmits the pulse signal to the mode switching control unit 104.
  • the mode switching control unit 104 controls the first high frequency electronic switching unit according to the pulse signal. 103 and the second high frequency electronic switch unit 107 switch to the transmission mode or the reception mode, respectively. It is worth mentioning that, at the moment when the pulse signal is switched from the high level to the low level, the first high frequency electronic switch unit 103 And the second high frequency electronic switch unit 107 simultaneously switches to the transmission mode, and the first high frequency electronic switch unit 103 and the second high frequency electronic switch unit 107 when the pulse signal is switched from the low level to the high level. Switch to receive mode at the same time. Of course, in some cases of the embodiment, it may also be set to be opposite.
  • the first high frequency electronic switch unit 103 Simultaneously switching to the receiving mode with the second high frequency electronic switching unit 107, the first high frequency electronic switching unit 103 and the second high frequency electronic switching unit 107 are instantaneously when the pulse signal is switched from the low level to the high level.
  • switching to the transmission mode is performed, but at this time, the circuit configuration of the mode switching control unit 104 is also modified accordingly.
  • the wireless transceiver unit 102 transmits the data packet to the 5.8G power amplifying unit 105 through the first high frequency electronic switch unit 103 for power amplification, and the 5.8G power amplifying unit 105
  • the amplified signal is sent to the antenna 108 through the second high frequency electronic switch unit 107, and the amplified signal is transmitted through the antenna 108, when the first high frequency electronic switch unit 103
  • the antenna 108 receives the 5.8G radio frequency signal and passes the received 5.8G radio frequency signal through the second high frequency electronic switch unit 107.
  • the front low noise amplifying unit 106 performs small signal amplification on the 5.8G radio frequency signal, and the amplified 5.8G
  • the radio frequency signal is sent to the 5.8G wireless transceiver unit 102 through the first high frequency electronic switch unit 103, and the power supply unit 109 is connected to the communication interface unit 101, 5.8G, respectively.
  • the wireless transceiver unit 102, the 5.8G power amplifying unit 105 and the pre-low noise amplifying unit 106 are connected and used for the communication interface unit 101, the 5.8G wireless transceiver unit 102.
  • the 5.8G power amplifying unit 105 and the front low noise amplifying unit 106 supply power.
  • the 5.8G wireless transceiver unit 102 Since the 5.8G wireless transceiver unit 102 is used for data transmission or reception, this avoids the usual use. In the 2.4G frequency band, the 5.8G frequency band is relatively clean. The interference in the 5.8G frequency band is relatively small, so its anti-interference is strong, the stability is good, and the data is not easy to lose. At the same time, adopt 5.8G The power amplifying unit 105 performs power amplification so that the distance of data transmission is far, by setting the pre-low noise amplifying unit 106. , the small signal (useful signal) is amplified, which will increase the sensitivity of the reception.
  • the 5.8G long-distance wireless data transmission system further includes a 5.8G band pass filter BF2, the 5.8G. Bandpass filter BF2 is used to filter out interference signals.
  • 5.8G bandpass filter BF2 has one end connected to the second high frequency electronic switch unit 107 and the other end to the antenna 108. Connected. By filtering out the interference signal, the sensitivity of the reception is further improved.
  • the 5.8G long-distance wireless data transmission system further includes a radio frequency matching network 111 and a radio frequency matching network. It is connected to the 5.8G wireless transceiver unit 102 and the first high frequency electronic switch unit 103, respectively.
  • FIG. 2 is a schematic structural diagram of a circuit of a communication interface circuit, a 5.8G wireless transceiver unit, and a radio frequency matching network in the embodiment;
  • FIG. 4 is a schematic diagram of the circuit structure of the first high frequency electronic switch unit, the front low noise amplifying unit and the second high frequency electronic switch unit in the embodiment;
  • FIG. 6 is a schematic diagram of the circuit structure of the 5.8G bandpass filter and the antenna in the embodiment;
  • the communication interface circuit 101 includes a USB interface J1, a serial port, and an SPI. There are two interfaces, the first serial port P20 and the second serial port P21.
  • the SPI interface has four, which are the first SPI interface P04, the second SPI interface P05, and the third.
  • 5.8G wireless transceiver unit 102 includes 5.8G wireless transceiver chip U1, 5.8G wireless transceiver chip U1 USB interface pin, serial port pin and SPI interface pin, USB
  • the number of interface pins is two, which are the fifteenth pin and the sixteenth pin respectively, and the number of serial port pins is two, which are the twenty-seventh pin and the twenty-eighth pin, respectively.
  • USB interface pin is connected to USB interface J1
  • SPI interface pin is connected to SPI interface P04, P05, P06, P07.
  • the USB interface J1 the serial port and The SPI interface is bidirectional.
  • the price of the 5.8G wireless transceiver chip U1 is relatively cheap, which can reduce the cost.
  • the first high frequency electronic switch unit 103 includes a first high frequency electronic switch U8 and a second high frequency electronic switch unit.
  • 107 includes a second high frequency electronic switch U3
  • the first high frequency electronic switch U8 and the second high frequency electronic switch U3 are each provided with six pins
  • the mode switching control unit 104 includes a first transistor Q1 , the second transistor Q2 , the third transistor Q3 , the first resistor R1 , the second resistor R2 , the third resistor R3 , the fourth resistor R4 , the fifth resistor R5 , and the sixteenth resistor R16
  • One end of the fourth resistor R4 is connected to the second pin of the 5.8G wireless transceiver chip U1, and the other end of the fourth resistor R4 is connected to the base of the second transistor Q2, and the second transistor Q2
  • the collectors are respectively connected to the second resistor R2, the fourth pin of the first high frequency electronic switch U8, the fourth pin of the second high frequency electronic switch U3, and the front low noise ampl
  • the emitter of the first transistor Q1 is connected to the first resistor R1, and the collector of the first transistor Q1 is connected to the 5.8G.
  • the power amplifying unit 102 is connected, and the collector of the second transistor Q2 is also connected to the base of the third transistor Q3 through the fifth resistor R5, and the collector of the third transistor Q3 and the sixteenth resistor R16 respectively.
  • the sixth pin of the first high frequency electronic switch U8 is connected to the sixth pin of the second high frequency electronic switch U3. It is worth mentioning that, in this embodiment, the first transistor Q1 is a PNP type transistor, and the second transistor Q2 is an NPN type transistor, and the third transistor Q3 is an NPN type transistor.
  • the first high frequency electronic switch U8 when T0R1 is at a high level and T1R0 is at a low level, the first high frequency electronic switch U8 The fourth pin and the fourth high-frequency electronic switch U3 are simultaneously turned on, and then switch to the transmission mode.
  • T0R1 is low and T1R0 is high
  • the first high-frequency electronic switch U8 The sixth pin and the second high frequency electronic switch U3 sixth pin are turned on at the same time, and then switch to the receiving mode. In this way, automatic switching between the transmission mode and the reception mode can be realized.
  • the pre-low noise amplifying unit 106 includes a pre-low noise amplifier U2 and a radio frequency matching circuit 1061.
  • the RF matching circuit 1061 includes the seventh capacitor C7, the eighth capacitor C8, the thirteenth capacitor C13, the fourteenth capacitor C14 and the fifth inductor L5, the third pin of the pre-low noise amplifier U2 is respectively connected to one end of the seventh capacitor C7, one end of the fifth inductor L5, and one end of the eighth capacitor C8, and the eighth capacitor C8 The other end is connected to one end of the thirteenth capacitor C13 and one end of the fourteenth capacitor C14, and the other end of the fourteenth capacitor C14 is connected to the first pin of the second high frequency electronic switch U3, and the seventh capacitor C7 The other end of the fifth inductor L5 and the other end of the thirteenth capacitor C13 are grounded, and the fourth pin of the pre-low noise amplifier U2 passes through the nineteenth capacitor C19 and the first high frequency electronic
  • the 5.8G power amplifier unit 105 includes a 5.8G power amplifier U5 and a sixteenth capacitor C16. And the thirty-second capacitor C32, 5.8G power amplifier U5 third pin is connected to the third pin of the first high-frequency electronic switch U8 through the sixteenth capacitor C16, 5.8G power amplifier The thirteenth pin of U5 is connected to the third pin of the second high frequency electronic switch U3 through the thirty-second capacitor C32.
  • the RF matching network 111 includes a fifteenth capacitor C15 and a seventeenth capacitor C17.
  • the eighteenth capacitor C18, the twenty-seventh capacitor C27, the first inductor L1, the second inductor L2, and the fourth inductor L4, the first high frequency electronic switch unit 103 further includes a forty-eighth capacitor C48
  • the fourth pin of the 5.8G wireless transceiver chip U1 is connected to one end of the fifteenth capacitor C15 and one end of the first inductor L1, and the other end of the fifteenth capacitor C15 and the second inductor L2
  • One end of the second inductor L2 is connected to one end of the forty-eighth capacitor C48 and one end of the seventeenth capacitor C17, and the other end of the forty-eighth capacitor C48 is connected to the first high-frequency electronic switch.
  • the fifth pin of the 103 is connected, and the third pin of the 5.8G wireless transceiver chip U1 is connected to the other end of the first inductor L1, one end of the eighteenth capacitor C18, and one end of the fourth inductor L4.
  • the second pin of the 5.8G wireless transceiver chip U1 is connected to the other end of the fourth inductor L4, one end of the twenty-seventh capacitor C27, and one end of the fourth resistor R4.
  • the seventeenth capacitor C17 The other end of the eighteenth capacitor C18 and the other end of the twenty-seventh capacitor C27 are grounded.
  • the second high frequency electronic switch unit 107 further includes a twenty-first capacitor C21 and a 5.8G band pass filter BF2. One end is connected to the fifth pin of the second high frequency electronic switch U3 through the twenty-first capacitor C21.
  • the 5.8G long-distance wireless data transmission system further includes a seventh inductor L7, and the antenna 108 includes a twentieth capacitor. C20 and multiple antenna terminals, the other end of the 5.8G bandpass filter BF2 passes through the seventh inductor L7 and the twentieth capacitor C20 and the antenna 108 in sequence. One of the antenna terminals (the third antenna terminal) is connected.
  • the power supply circuit 109 reduces the 5V voltage to 3.3V and regulates it at 3.3V.
  • the voltage in addition to the power supply, also acts as a voltage regulator.
  • the 5.8G wireless transceiver unit 102 since the 5.8G wireless transceiver unit 102 is used for data transmission or reception, this avoids the usual use. In the 2.4G frequency band, the 5.8G frequency band is relatively a relatively clean frequency band, so its anti-interference is strong and data is not easily lost. At the same time, 5.8G in the 5.8G wireless transceiver unit 102 The wireless transceiver chip U1 is cheaper, which reduces costs.

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Abstract

本发明提出了一种 5.8G 远距离无线数据传输系统，包括通信接口电路、 5.8G 无线收发单元、第一高频电子开关单元、模式切换控制单元、 5.8G 功率放大单元、前置低噪声放大单元、第二高频电子开关单元、天线和电源供电单元，数据流通过通信接口电路发送到 5.8G 无线收发单元， 5.8G 无线收发单元将其调制成符合设定格式的数据包，产生脉冲信号并将其发送到模式切换控制单元，模式切换控制单元根据脉冲信号控制第一高频电子开关单元和第二高频电子开关单元切换到发送模式或接收模式，电源供电单元用于为无线数据传输系统中各单元进行供电。实施本发明的 5.8G 远距离无线数据传输系统，具有以下有益效果：抗干扰性较强、数据不易丢失。

Description

5.8G 远距离无线数据传输系统 5.8G 远距离无线数据传输系统
技术领 域
本发明涉及数据传输领域，特别涉及一种 5.8G 远距离无线数据传输系统。
背景技术
传统技术在对数据进行收发时，其所用的频段都是在 2.4G 民用频段，在这个频段既能对数据进行发射，也能对数据进行接收。由于用这个频段被使用的太频繁了，例如：蓝牙使用的是 2.4G 频段， wifi 使用的也是 2.4G 频段，这样就会造成 2.4G 频段不干净。假如无人机如果用 2.4G 频段，由于大家都在用这个频段，这样就会存在干扰，无形中丢包率就很高，大家都在用 2.4G 频段，有时就会造成通信速率和带宽达不到那么高，在丢包之后对数据进行重发，比如接口带宽是 2M ，在受干扰后，对数据进行重发时， 1 秒可能就只能发送 1M 的信息，因为经常丢包，丢了要重发，有时重发都没用，这样数据就完全丢失了。所以，传统的数据收发抗干扰性差、数据容易丢失。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述抗干扰性差、数据容易丢失的的缺陷，提供一种抗干扰性较强、数据不易丢失的 5.8G 远距离无线数据传输系统。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种 5.8G 远距离无线数据传输系统，包括通信接口电路、 5.8G 无线收发单元、第一高频电子开关单元、模式切换控制单元、 5.8G 功率放大单元、前置低噪声放大单元、第二高频电子开关单元、天线和电源供电单元，数据流通过所述通信接口电路发送到所述 5.8G 无线收发单元，所述 5.8G 无线收发单元将所述数据流调制成符合设定格式的数据包，产生脉冲信号并将其发送到所述模式切换控制单元，所述模式切换控制单元根据所述脉冲信号控制所述第一高频电子开关单元和第二高频电子开关单元相应切换到发送模式或接收模式，当切换到所述发送模式时，所述 5.8G 无线收发单元将所述数据包通过所述第一高频电子开关单元发送到所述 5.8G 功率放大单元进行功率放大，所述 5.8G 功率放大单元将放大后的信号通过所述第二高频电子开关单元发送到所述天线，所述天线将所述放大后的信号发射出去，当切换到所述接收模式时，所述天线接收 5.8G 射频信号并将其通过所述第二高频电子开关单元发送到所述前置低噪声放大单元，所述前置低噪声放大单元对所述 5.8G 射频信号进行小信号放大后，并将放大后的 5.8G 射频信号通过所述第一高频电子开关单元发送到所述 5.8G 无线收发单元，所述电源供电单元分别与所述通信接口单元、 5.8G 无线收发单元、 5.8G 功率放大单元和前置低噪声放大单元连接并用于供电。
在本发明所述的 5.8G 远距离无线数据传输系统中，还包括用于滤除干扰信号的 5.8G 带通滤波器，所述 5.8G 带通滤波器的一端与所述第二高频电子开关单元连接，另一端与所述天线连接。
在本发明所述的 5.8G 远距离无线数据传输系统中，所述通信接口电路包括 USB 接口、串口和 SPI 接口，所述 5.8G 无线收发单元包括 5.8G 无线收发芯片，所述 5.8G 无线收发芯片设有 USB 接口引脚、串口引脚和 SPI 接口引脚，所述 USB 接口引脚与所述 USB 接口连接，所述串口引脚与所述串口连接，所述 SPI 接口引脚与所述 SPI 接口连接。
在本发明所述的 5.8G 远距离无线数据传输系统中，所述第一高频电子开关单元包括第一高频电子开关，所述第二高频电子开关单元包括第二高频电子开关，所述第一高频电子开关和第二高频电子开关均设有六个引脚，所述模式切换控制单元包括第一三极管、第二三极管、第三三极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻和第十六电阻，所述第四电阻的一端与所述 5.8G 无线收发芯片的第二引脚连接，所述第四电阻的另一端与所述第二三极管的基极连接，所述第二三极管的集电极分别与所述第二电阻、第一高频电子开关的第四引脚、第二高频电子开关的第四引脚和前置低噪声放大单元连接，所述第二三极管的集电极还通过所述第三电阻与所述第一三极管的基极连接，所述第一三极管的发射极与所述第一电阻连接，所述第一三极管的集电极与所述 5.8G 功率放大单元连接，所述第二三极管的集电极还通过所述第五电阻与所述第三三极管的基极连接，所述第三三极管的集电极分别与所述第十六电阻、第一高频电子开关的第六引脚和第二高频电子开关的第六引脚连接。
在本发明所述的 5.8G 远距离无线数据传输系统中，所述前置低噪声放大单元包括前置低噪声放大器、射频匹配电路和第十九电容，所述前置低噪声放大器设有六个引脚，所述射频匹配电路包括第七电容、第八电容、第十三电容、第十四电容和第五电感，所述前置低噪声放大器的第三引脚分别与所述第七电容的一端、第五电感的一端和第八电容的一端连接，所述第八电容的另一端分别与所述第十三电容的一端和第十四电容的一端连接，所述第十四电容的另一端与所述第二高频电子开关的第一引脚连接，所述第七电容的另一端、第五电感的另一端和第十三电容的另一端均接地，所述前置低噪声放大器的第四引脚通过所述第十九电容与所述第一高频电子开关的第一引脚连接。
在本发明所述的 5.8G 远距离无线数据传输系统中，所述 5.8G 功率放大单元包括 5.8G 功率放大器、第十六电容和第三十二电容，所述 5.8G 功率放大器的第三引脚通过所述第十六电容与所述第一高频电子开关的第三引脚连接，所述 5.8G 功率放大器的第十三引脚通过所述第三十二电容与所述第二高频电子开关的第三引脚连接。
在本发明所述的 5.8G 远距离无线数据传输系统中，所述无线数据传输系统还包括射频匹配网络，所述射频匹配网络包括第十五电容、第十七电容、第十八电容、第二十七电容、第一电感、第二电感和第四电感，所述第一高频电子开关单元还包括第四十八电容，所述 5.8G 无线收发芯片的第四引脚分别与所述第十五电容的一端和第一电感的一端连接，所述第十五电容的另一端与所述第二电感的一端连接，所述第二电感的另一端分别与所述第四十八电容的一端和第十七电容的一端连接，所述第四十八电容的另一端与所述第一高频电子开关的第五引脚连接，所述 5.8G 无线收发芯片的第三引脚分别与所述第一电感的另一端、第十八电容的一端和第四电感的一端连接，所述 5.8G 无线收发芯片的第二引脚分别与所述第四电感的另一端、第二十七电容的一端和所述第四电阻的一端连接，所述第十七电容的另一端、第十八电容的另一端和第二十七电容的另一端均接地。
在本发明所述的 5.8G 远距离无线数据传输系统中，所述 USB 接口引脚的个数为两个，所述串口引脚的个数为两个，所述 SPI 接口引脚的个数为四个。
在本发明所述的 5.8G 远距离无线数据传输系统中，所述第二高频电子开关单元还包括第二十一电容，所述 5.8G 带通滤波器的一端通过所述第二十一电容与所述第二高频电子开关的第五引脚连接。
在本发明所述的 5.8G 远距离无线数据传输系统中，所述无线数据传输系统还包括第七电感，所述天线包括第二十电容和多个天线端子，所述 5.8G 带通滤波器的另一端依次通过所述第七电感和第二十电容与所述天线的其中一个天线端子连接。
实施本发明的 5.8G 远距离无线数据传输系统，具有以下有益效果：由于使用 5.8G 无线收发单元进行数据的发送或接收，这样就避开了常用的 2.4G 频段， 5.8G 频段相对来说是个比较干净的频段，所以其抗干扰性较强、数据不易丢失。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图 1 为本发明 5.8G 远距离无线数据传输系统一个实施例中的结构示意图；
图 2 为所述实施例中通信接口电路、 5.8G 无线收发单元和射频匹配网络的电路结构示意图；
图 3 为所述实施例中模式切换控制单元的电路结构示意图；
图 4 为所述实施例中第一高频电子开关单元、前置低噪声放大单元和第二高频电子开关单元的电路结构示意图；
图 5 为所述实施例中 5.8G 功率放大单元的电路结构示意图；
图 6 为所述实施例中 5.8G 带通滤波器和天线的电路结构示意图；
图 7 为所述实施例中电源供电单元的电路结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
在本发明 5.8G 远距离无线数据传输系统实施例中，其 5.8G 远距离无线数据传输系统的结构示意图如图 1 所示。图 1 中，该 5.8G 远距离无线数据传输系统工作的工作频率范围为 5.725 G Hz-5.8G5 G Hz 。该 5.8G 远距离无线数据传输系统包括通信接口电路 101 、 5.8G 无线收发单元 102 、第一高频电子开关单元 103 、模式切换控制单元 104 、 5.8G 功率放大单元 105 、前置低噪声放大单元 106 、第二高频电子开关单元 107 、天线 108 和电源供电单元 109 ，其中，通信接口电路 101 用户输入或输出数据流，本实施例中对数据流的格式没有要求，例如：其可以是 2M 带宽内的音频，也可以传输遥控器的遥控指令，也可以是 MP3 、蓝牙的 2M 带宽内的数据流。具体的，数据流通过通信接口电路 101 发送到 5.8G 无线收发单元 102 ， 5.8G 无线收发单元 102 收到该数据流之后，将该数据流调制成符合设定格式的数据包，本实施例中，该设定格式为 GFSK 格式，也就是对数据流进行的是 GFSK 调制，调制后的数据包是符合 GFSK 格式的数据包，这个符合 GFSK 格式的数据包其实属于 5.8G 射频信号。在对数据流进行调制成数据包之后，软件开启发射模式，这时， 5.8G 无线收发单元 102 产生脉冲信号，并将该脉冲信号发送到模式切换控制单元 104 ，然后，模式切换控制单元 104 根据脉冲信号控制第一高频电子开关单元 103 和第二高频电子开关单元 107 相应切换到发送模式或接收模式，值得一提的是，当脉冲信号由高电平切换到低电平的瞬间，第一高频电子开关单元 103 和第二高频电子开关单元 107 同时切换到发送模式，当脉冲信号由低电平切换到高电平的瞬间，第一高频电子开关单元 103 和第二高频电子开关单元 107 同时切换到接收模式。当然，在本实施例的一些情况下，也可以设置成相反的，当脉冲信号由高电平切换到低电平的瞬间，第一高频电子开关单元 103 和第二高频电子开关单元 107 同时切换到接收模式，当脉冲信号由低电平切换到高电平的瞬间，第一高频电子开关单元 103 和第二高频电子开关单元 107 同时切换到发送模式，但这时，模式切换控制单元 104 的电路结构也要相应进行修改。
本实施例中，当第一高频电子开关单元 103 和第二高频电子开关单元 107 切换到发送模式时， 5.8G 无线收发单元 102 将数据包通过第一高频电子开关单元 103 发送到 5.8G 功率放大单元 105 进行功率放大， 5.8G 功率放大单元 105 将放大后的信号通过第二高频电子开关单元 107 发送到天线 108 ，通过天线 108 将放大后的信号发射出去，当第一高频电子开关单元 103 和第二高频电子开关单元 107 切换到接收模式时，天线 108 接收 5.8G 射频信号，并将接收的 5.8G 射频信号通过第二高频电子开关单元 107 发送到前置低噪声放大单元 106 ，前置低噪声放大单元 106 对 5.8G 射频信号进行小信号放大后，并将放大后的 5.8G 射频信号通过第一高频电子开关单元 103 发送到 5.8G 无线收发单元 102 ，电源供电单元 109 分别与通信接口单元 101 、 5.8G 无线收发单元 102 、 5.8G 功率放大单元 105 和前置低噪声放大单元 106 连接，并用于给通信接口单元 101 、 5.8G 无线收发单元 102 、 5.8G 功率放大单元 105 和前置低噪声放大单元 106 供电。由于使用 5.8G 无线收发单元 102 进行数据的发送或接收，这样就避开了常用的 2.4G 频段， 5.8G 频段相对来说是个比较干净的频段， 5.8G 频段干扰较小，所以其抗干扰性较强、稳定性较好、数据不易丢失。同时，采用 5.8G 功率放大单元 105 进行功率放大，这样数据传输的距离就会远，通过设置前置低噪声放大单元 106 ，把小信号（有用信号）进行放大，这样就会提高接收的灵敏度。
本实施例中，该 5.8G 远距离无线数据传输系统还包括 5.8G 带通滤波器 BF2 ，该 5.8G 带通滤波器 BF2 用于滤除干扰信号， 5.8G 带通滤波器 BF2 的一端与第二高频电子开关单元 107 连接，另一端与天线 108 连接。通过滤除干扰信号，这样就会更进一步提高接收的灵敏度。本实施例中，该 5.8G 远距离无线数据传输系统还包括射频匹配网络 111 ，射频匹配网络 111 分别与 5.8G 无线收发单元 102 和第一高频电子开关单元 103 连接。
图 2 为本实施例中通信接口电路、 5.8G 无线收发单元和射频匹配网络的电路结构示意图；图 3 为本实施例中模式切换控制单元的电路结构示意图；图 4 为本实施例中第一高频电子开关单元、前置低噪声放大单元和第二高频电子开关单元的电路结构示意图；图 5 为本实施例中 5.8G 功率放大单元的电路结构示意图；图 6 为本实施例中 5.8G 带通滤波器和天线的电路结构示意图；图 7 为本实施例中电源供电单元的电路结构示意图。
如图 2 所示，通信接口电路 101 包括 USB 接口 J1 、串口和 SPI 接口，串口有两个，分别为第一串口 P20 和第二串口 P21 ， SPI 接口有四个，分别为第一 SPI 接口 P04 、第二 SPI 接口 P05 、第三 SPI 接口 P06 和第四 SPI 接口 P07 ， 5.8G 无线收发单元 102 包括 5.8G 无线收发芯片 U1 ， 5.8G 无线收发芯片 U1 设有 USB 接口引脚、串口引脚和 SPI 接口引脚， USB 接口引脚的个数为两个，分别为第十五引脚和第十六引脚，串口引脚的个数为两个，分别为第二十七引脚和第二十八引脚， SPI 接口引脚的个数为四个，分别为第二十二引脚、第二十三引脚、第二十四引脚和第二十五引脚。 USB 接口引脚与 USB 接口 J1 连接，串口引脚与串口 P20 、 P21 ， SPI 接口引脚与 SPI 接口 P04 、 P05 、 P06 、 P07 连接。值得一提的是，本实施例中， USB 接口 J1 、串口和 SPI 接口都是双向的。本实施例中， 5.8G 无线收发芯片 U1 的价格比较便宜，这样可以降低成本。
如图 3 和图 4 所示，第一高频电子开关单元 103 包括第一高频电子开关 U8 ，第二高频电子开关单元 107 包括第二高频电子开关 U3 ，第一高频电子开关 U8 和第二高频电子开关 U3 均设有六个引脚，模式切换控制单元 104 包括第一三极管 Q1 、第二三极管 Q2 、第三三极管 Q3 、第一电阻 R1 、第二电阻 R2 、第三电阻 R3 、第四电阻 R4 、第五电阻 R5 和第十六电阻 R16 ，第四电阻 R4 的一端与 5.8G 无线收发芯片 U1 的第二引脚连接，第四电阻 R4 的另一端与第二三极管 Q2 的基极连接，第二三极管 Q2 的集电极分别与第二电阻 R2 、第一高频电子开关 U8 的第四引脚、第二高频电子开关 U3 的第四引脚和前置低噪声放大单元 106 连接，第二三极管 Q2 的集电极还通过第三电阻 R3 与第一三极管 Q1 的基极连接，第一三极管 Q1 的发射极与第一电阻 R1 连接，第一三极管 Q1 的集电极与 5.8G 功率放大单元 102 连接，第二三极管 Q2 的集电极还通过第五电阻 R5 与第三三极管 Q3 的基极连接，第三三极管 Q3 的集电极分别与第十六电阻 R16 、第一高频电子开关 U8 的第六引脚和第二高频电子开关 U3 的第六引脚连接。值得一提的是，本实施例中，第一三极管 Q1 为 PNP 型三极管，第二三极管 Q2 为 NPN 型三极管，第三三极管 Q3 为 NPN 型三极管。
本实施例中，当 T0R1 处为高电平、 T1R0 处为低电平时，第一高频电子开关 U8 的第四引脚和第二高频电子开关 U3 第四引脚同时接通，这时就切换到发送模式，当 T0R1 处为低电平、 T1R0 处为高电平时，第一高频电子开关 U8 的第六引脚和第二高频电子开关 U3 第六引脚同时接通，这时就切换到接收模式。这样就可以实现发送模式与接收模式的自动切换。
如图 4 所示，前置低噪声放大单元 106 包括前置低噪声放大器 U2 、射频匹配电路 1061 和第十九电容 C19 ，前置低噪声放大器 U2 设有六个引脚，射频匹配电路 1061 包括第七电容 C7 、第八电容 C8 、第十三电容 C13 、第十四电容 C14 和第五电感 L5 ，前置低噪声放大器 U2 的第三引脚分别与第七电容 C7 的一端、第五电感 L5 的一端和第八电容 C8 的一端连接，第八电容 C8 的另一端分别与第十三电容 C13 的一端和第十四电容 C14 的一端连接，第十四电容 C14 的另一端与第二高频电子开关 U3 的第一引脚连接，第七电容 C7 的另一端、第五电感 L5 的另一端和第十三电容 C13 的另一端均接地，前置低噪声放大器 U2 的第四引脚通过第十九电容 C19 与第一高频电子开关 U8 的第一引脚连接。
如图 5 所示， 5.8G 功率放大单元 105 包括 5.8G 功率放大器 U5 、第十六电容 C16 和第三十二电容 C32 ， 5.8G 功率放大器 U5 的第三引脚通过第十六电容 C16 与第一高频电子开关 U8 的第三引脚连接， 5.8G 功率放大器 U5 的第十三引脚通过第三十二电容 C32 与第二高频电子开关 U3 的第三引脚连接。
如图 2 所示，本实施例中，射频匹配网络 111 包括第十五电容 C15 、第十七电容 C17 、第十八电容 C18 、第二十七电容 C27 、第一电感 L1 、第二电感 L2 和第四电感 L4 ，第一高频电子开关单元 103 还包括第四十八电容 C48 ， 5.8G 无线收发芯片 U1 的第四引脚分别与第十五电容 C15 的一端和第一电感 L1 的一端连接，第十五电容 C15 的另一端与第二电感 L2 的一端连接，第二电感 L2 的另一端分别与第四十八电容 C48 的一端和第十七电容 C17 的一端连接，第四十八电容 C48 的另一端与第一高频电子开关 103 的第五引脚连接， 5.8G 无线收发芯片 U1 的第三引脚分别与第一电感 L1 的另一端、第十八电容 C18 的一端和第四电感 L4 的一端连接， 5.8G 无线收发芯片 U1 的第二引脚分别与第四电感 L4 的另一端、第二十七电容 C27 的一端和第四电阻 R4 的一端连接，第十七电容 C17 的另一端、第十八电容 C18 的另一端和第二十七电容 C27 的另一端均接地。
如图 4 所示，第二高频电子开关单元 107 还包括第二十一电容 C21 ， 5.8G 带通滤波器 BF2 的一端通过第二十一电容 C21 与第二高频电子开关 U3 的第五引脚连接。
如图 6 所示，该 5.8G 远距离无线数据传输系统还包括第七电感 L7 ，天线 108 包括第二十电容 C20 和多个天线端子， 5.8G 带通滤波器 BF2 的另一端依次通过第七电感 L7 和第二十电容 C20 和与天线 108 的其中一个天线端子（第三天线端子）连接。
如图 7 所示，电源供电电路 109 将 5V 电压降到 3.3V 电压，并稳压在 3.3V 电压，其除了供电之外，还起到稳压作用。
总之，在本实施例中，由于使用 5.8G 无线收发单元 102 进行数据的发送或接收，这样就避开了常用的 2.4G 频段， 5.8G 频段相对来说是个比较干净的频段，所以其抗干扰性较强、数据不易丢失。同时， 5.8G 无线收发单元 102 中的 5.8G 无线收发芯片 U1 的价格较为便宜，其降低了成本。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

  1. 一种5.8G远距离无线数据传输系统，其特征在于，包括通信接口电路、5.8G无线收发单元、第一高频电子开关单元、模式切换控制单元、5.8G功率放大单元、前置低噪声放大单元、第二高频电子开关单元、天线和电源供电单元，数据流通过所述通信接口电路发送到所述5.8G无线收发单元，所述5.8G无线收发单元将所述数据流调制成符合设定格式的数据包，产生脉冲信号并将其发送到所述模式切换控制单元，所述模式切换控制单元根据所述脉冲信号控制所述第一高频电子开关单元和第二高频电子开关单元相应切换到发送模式或接收模式，当切换到所述发送模式时，所述5.8G无线收发单元将所述数据包通过所述第一高频电子开关单元发送到所述5.8G功率放大单元进行功率放大，所述5.8G功率放大单元将放大后的信号通过所述第二高频电子开关单元发送到所述天线，所述天线将所述放大后的信号发射出去，当切换到所述接收模式时，所述天线接收5.8G射频信号并将其通过所述第二高频电子开关单元发送到所述前置低噪声放大单元，所述前置低噪声放大单元对所述5.8G射频信号进行小信号放大后，并将放大后的5.8G射频信号通过所述第一高频电子开关单元发送到所述5.8G无线收发单元，所述电源供电单元分别与所述通信接口单元、5.8G无线收发单元、5.8G功率放大单元和前置低噪声放大单元连接并用于供电。
  2. 根据权利要求1所述的5.8G远距离无线数据传输系统，其特征在于，还包括用于滤除干扰信号的5.8G带通滤波器，所述5.8G带通滤波器的一端与所述第二高频电子开关单元连接，另一端与所述天线连接。
  3. 根据权利要求1或2所述的5.8G远距离无线数据传输系统，其特征在于，所述通信接口电路包括USB接口、串口和SPI接口，所述5.8G无线收发单元包括5.8G无线收发芯片，所述5.8G无线收发芯片设有USB接口引脚、串口引脚和SPI接口引脚，所述USB接口引脚与所述USB接口连接，所述串口引脚与所述串口连接，所述SPI接口引脚与所述SPI接口连接。
  4. 根据权利要求3所述的5.8G远距离无线数据传输系统，其特征在于，所述第一高频电子开关单元包括第一高频电子开关，所述第二高频电子开关单元包括第二高频电子开关，所述第一高频电子开关和第二高频电子开关均设有六个引脚，所述模式切换控制单元包括第一三极管、第二三极管、第三三极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻和第十六电阻，所述第四电阻的一端与所述5.8G无线收发芯片的第二引脚连接，所述第四电阻的另一端与所述第二三极管的基极连接，所述第二三极管的集电极分别与所述第二电阻、第一高频电子开关的第四引脚、第二高频电子开关的第四引脚和前置低噪声放大单元连接，所述第二三极管的集电极还通过所述第三电阻与所述第一三极管的基极连接，所述第一三极管的发射极与所述第一电阻连接，所述第一三极管的集电极与所述5.8G功率放大单元连接，所述第二三极管的集电极还通过所述第五电阻与所述第三三极管的基极连接，所述第三三极管的集电极分别与所述第十六电阻、第一高频电子开关的第六引脚和第二高频电子开关的第六引脚连接。
  5. 根据权利要求4所述的5.8G远距离无线数据传输系统，其特征在于，所述前置低噪声放大单元包括前置低噪声放大器、射频匹配电路和第十九电容，所述前置低噪声放大器设有六个引脚，所述射频匹配电路包括第七电容、第八电容、第十三电容、第十四电容和第五电感，所述前置低噪声放大器的第三引脚分别与所述第七电容的一端、第五电感的一端和第八电容的一端连接，所述第八电容的另一端分别与所述第十三电容的一端和第十四电容的一端连接，所述第十四电容的另一端与所述第二高频电子开关的第一引脚连接，所述第七电容的另一端、第五电感的另一端和第十三电容的另一端均接地，所述前置低噪声放大器的第四引脚通过所述第十九电容与所述第一高频电子开关的第一引脚连接。
  6. 根据权利要求5所述的5.8G远距离无线数据传输系统，其特征在于，所述5.8G功率放大单元包括5.8G功率放大器、第十六电容和第三十二电容，所述5.8G功率放大器的第三引脚通过所述第十六电容与所述第一高频电子开关的第三引脚连接，所述5.8G功率放大器的第十三引脚通过所述第三十二电容与所述第二高频电子开关的第三引脚连接。
  7. 根据权利要求6所述的5.8G远距离无线数据传输系统，其特征在于，所述无线数据传输系统还包括射频匹配网络，所述射频匹配网络包括第十五电容、第十七电容、第十八电容、第二十七电容、第一电感、第二电感和第四电感，所述第一高频电子开关单元还包括第四十八电容，所述5.8G无线收发芯片的第四引脚分别与所述第十五电容的一端和第一电感的一端连接，所述第十五电容的另一端与所述第二电感的一端连接，所述第二电感的另一端分别与所述第四十八电容的一端和第十七电容的一端连接，所述第四十八电容的另一端与所述第一高频电子开关的第五引脚连接，所述5.8G无线收发芯片的第三引脚分别与所述第一电感的另一端、第十八电容的一端和第四电感的一端连接，所述5.8G无线收发芯片的第二引脚分别与所述第四电感的另一端、第二十七电容的一端和所述第四电阻的一端连接，所述第十七电容的另一端、第十八电容的另一端和第二十七电容的另一端均接地。
  8. 根据权利要求3所述的5.8G远距离无线数据传输系统，其特征在于，所述USB接口引脚的个数为两个，所述串口引脚的个数为两个，所述SPI接口引脚的个数为四个。
  9. 根据权利要求4所述的5.8G远距离无线数据传输系统，其特征在于，所述第二高频电子开关单元还包括第二十一电容，所述5.8G带通滤波器的一端通过所述第二十一电容与所述第二高频电子开关的第五引脚连接。
  10. 根据权利要求9所述的5.8G远距离无线数据传输系统，其特征在于，所述无线数据传输系统还包括第七电感，所述天线包括第二十电容和多个天线端子，所述5.8G带通滤波器的另一端依次通过所述第七电感和第二十电容与所述天线的其中一个天线端子连接。
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