基于UFL外接天線型或sniffer天線型的Zigbee模塊的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及基于UFL外接天線型或sniffer天線型的Zigbee模塊，屬于無線通信領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]ZigBee作為一種新興的短距離無線通信技術(shù)，是物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)之一，正有力地推動著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。ZigBee是基于IEEE 802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用于無線監(jiān)測與控制應(yīng)用的全球性無線通信標(biāo)準(zhǔn)，強(qiáng)調(diào)簡單易用、近距離、低速率、低功耗(長電池壽命)且極廉價(jià)的市場定位，可以廣泛應(yīng)用于環(huán)境檢測、工業(yè)控制、智能家居、智能醫(yī)療、智能農(nóng)業(yè)、智能交通、消費(fèi)類電子和遠(yuǎn)程控制等領(lǐng)域。
[0003]目前，市面上基于德州儀器(TI)CC2530芯片方案的Zigbee模塊存在下面缺陷:通信信號強(qiáng)度差，導(dǎo)致通信距離不遠(yuǎn)，穿越障礙物能力弱，不能很好的進(jìn)行通信。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的在于提供基于UFL外接天線型或sniffer天線型的Zigbee模塊，解決現(xiàn)有Zigbee模塊通信信號強(qiáng)度差，導(dǎo)致通信距離不遠(yuǎn)，穿越障礙物能力弱，不能很好的進(jìn)行通信的問題。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下:
[0006]基于UFL外接天線型或sniffer天線型的Zigbee模塊，包括控制芯片U1，通過第一匹配濾波電路與控制芯片Ul連接的功率放大芯片U2，通過第二匹配濾波電路與功率放大芯片U2連接的天線；所述天線為sniffer天線或UFL外接天線。
[0007]具體地，所述控制芯片Ul為CC2530，所述功率放大芯片U2為CC2591。
[0008]進(jìn)一步地，所述第一匹配濾波電路與CC2530的射頻輸出端口連接，CC2530的UART串口輸入端還與PC機(jī)的串口終端連接。PC機(jī)與控制芯片CC2530之間還連接有USB轉(zhuǎn)串口電路。
[0009]作為優(yōu)選，第一匹配濾波電路包括串聯(lián)后與CC2530的PF_P端口連接的電容C15和電容C14，一端連接于電容C15和電容C14之間且另一端接地的電感L3 ;串聯(lián)后與CC2530的PF_N端口連接的電容C16和電容C17，一端連接于電容C16和電容C17之間且另一端接地的電感L4，電容C14和電容C17分別與CC2591的PF_P端口和PF_N端口連接。
[0010]作為優(yōu)選，所述第二匹配濾波電路包括順次連接后與CC2591的ANT端口連接的電感L6、電容C22、電感L7，一端連接于電感L6和電容C22之間且另一端接地的電容C26，一端連接于電容C22和電感L7之間且另一端接地的電感L8和電容C23，電感L7與天線連接。
[0011]另外，所述CC2530外部還連接有時(shí)鐘電路，內(nèi)部具有ISM頻段調(diào)制電路。能完成上電復(fù)位、JTAG調(diào)試、1擴(kuò)展功能。
[0012]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)及有益效果:
[0013]本實(shí)用新型通過對射頻信號輸出接收的匹配電路的進(jìn)行優(yōu)化，解決了當(dāng)前基于德州儀器(TI)CC2530芯片方案的Zigbee模塊的通信信號強(qiáng)度差，導(dǎo)致通信距離不遠(yuǎn)，穿越障礙物能力弱，不能很好的進(jìn)行通信的問題，相對于市面上的同類Zigbee模塊來說，射頻信號強(qiáng)度增強(qiáng)10?15dbm，sniffer天線可視通信距離增加300?500米，UFL外接天線可視通信距離增加500?800米，穿越障礙物的能力大大增強(qiáng)，通信性能大大增強(qiáng)，獲得了很好的通信效果，非常適合大規(guī)模推廣使用。
【附圖說明】
[0014]圖1本實(shí)用新型-實(shí)施例的系統(tǒng)框圖。
[0015]圖2本實(shí)用新型-第一匹配濾波電路和第二匹配濾波電路的電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明，本實(shí)用新型的實(shí)施方式包括但不限于下列實(shí)施例。
實(shí)施例
[0017]如圖1和圖2所示，基于UFL外接天線型或sniffer天線型的Zigbee模塊，包括控制芯片CC2530，通過第一匹配濾波電路與控制芯片CC2530連接的功率放大芯片CC2591，通過第二匹配濾波電路與功率放大芯片CC2591連接的天線，在本實(shí)施例中，天線為通過UFL端口外接的天線。
[0018]在本實(shí)施例中，第一匹配濾波電路與控制芯片CC2530的射頻輸出端口連接，控制芯片CC2530的UART串口輸入端還與PC機(jī)的串口終端連接。
[0019]在本實(shí)施例中，PC機(jī)與控制芯片CC2530之間還連接有USB轉(zhuǎn)串口電路。
[0020]在本實(shí)施例中，第一匹配濾波電路和第二匹配濾波電路還針對現(xiàn)有技術(shù)做出如下改進(jìn)，具體為:第一匹配濾波電路包括串聯(lián)后與控制芯片CC2530的PF_P端口連接的電容C15和電容C14，一端連接于電容C15和電容C14之間且另一端接地的電感L3 ;串聯(lián)后與控制芯片CC2530的PF_N端口連接的電容C16和電容C17，一端連接于電容C16和電容C17之間且另一端接地的電感L4，電容C14和電容C17分別與功率放大芯片CC2591的PF_P端口和PF_N端口連接。
[0021]第二匹配濾波電路包括順次連接后與功率放大芯片CC2591的ANT端口連接的電感L6、電容C22、電感L7，一端連接于電感L6和電容C22之間且另一端接地的電容C26，一端連接于電容C22和電感L7之間且另一端接地的電感L8和電容C23，電感L7與天線連接。
[0022]在本實(shí)施例中，控制芯片CC2530還連接有時(shí)鐘電路，控制芯片CC2530內(nèi)部具有ISM頻段調(diào)制電路，控制芯片CC2530能完成上電復(fù)位、JTAG調(diào)試、1擴(kuò)展功能。
[0023]第一匹配濾波電路和第二匹配濾波電路的工作過程如下:控制芯片CC2530射頻輸出端的射頻信號經(jīng)過C14、C15、C16、C17和L3、L4組成的第一匹配濾波電路后接至功率放大芯片CC2591，經(jīng)由該芯片放大后輸出，再次通過由C22、C23、C26和L6、L7、L8組成的第二匹配濾波電路后，最后通過天線轉(zhuǎn)化為無線電波發(fā)射出去。由于射頻信號在這整個(gè)傳輸通路中通過的第一匹配濾波電路和第二匹配濾波電路幅頻特性在ISM頻段(2.4GHz~2.5GHz)內(nèi)接近滿幅，所以信號強(qiáng)度不曾被削弱，能夠使信號完整地輸出到天線端，從而能夠保證輸出信號具有很強(qiáng)的信號強(qiáng)度。
[0024]本實(shí)用新型的工作過程如下:
[0025]發(fā)射:源用戶通過PC機(jī)的串口終端將數(shù)據(jù)發(fā)送至控制芯片CC2530的UART串口輸入端，經(jīng)由控制芯片CC2530內(nèi)部的ISM頻段調(diào)制電路將數(shù)據(jù)調(diào)制后送至控制芯片CC2530的射頻輸出端，該數(shù)據(jù)經(jīng)過第一匹配濾波電路濾波后送至功率放大芯片CC2591，經(jīng)過放大后送至第二匹配濾波電路進(jìn)行濾波，最后從天線以無線電波的方式向目標(biāo)用戶發(fā)射。
[0026]接收:目標(biāo)用戶通過UFL端口外接天線接收源用戶發(fā)送過來的射頻數(shù)據(jù)，經(jīng)過第二匹配濾波電路濾波后送至功率放大芯片CC2591，該數(shù)據(jù)被放大后輸出至第一匹配濾波電路濾波，然后進(jìn)入到控制芯片CC2530的射頻輸入端，該數(shù)據(jù)在模塊內(nèi)部經(jīng)過ISM頻段解調(diào)電路解調(diào)后送至控制芯片CC2530的UART串口輸出端，這樣目標(biāo)用戶通過串口終端就可以看到源用戶發(fā)送過來的數(shù)據(jù)信息了。
[0027]sniffer天線與通過UFL端口外接的天線工作過程相同，在此不做贅述。
[0028]按照上述實(shí)施例，便可很好地實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型。值得說明的是，基于上述結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的前提下，為解決同樣的技術(shù)問題，即使在本實(shí)用新型上做出的一些無實(shí)質(zhì)性的改動或潤色，所采用的技術(shù)方案的實(shí)質(zhì)仍然與本實(shí)用新型一樣，故其也應(yīng)當(dāng)在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.基于UFL外接天線型或sniffer天線型的Zigbee模塊，其特征在于，包括控制芯片U1，通過第一匹配濾波電路與控制芯片Ul連接的功率放大芯片U2，通過第二匹配濾波電路與功率放大芯片U2連接的天線；所述天線為sniffer天線或UFL外接天線。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于UFL外接天線型或sniffer天線型的Zigbee模塊，其特征在于，所述控制芯片Ul為CC2530，所述功率放大芯片U2為CC2591。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于UFL外接天線型或sniffer天線型的Zigbee模塊，其特征在于，所述第一匹配濾波電路與CC2530的射頻輸出端口連接，CC2530的UART串口輸入端還與PC機(jī)的串口終端連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于UFL外接天線型或sniffer天線型的Zigbee模塊，其特征在于，所述第一匹配濾波電路包括串聯(lián)后與CC2530的PF_P端口連接的電容C15和電容C14，一端連接于電容C15和電容C14之間的電感L3 ;串聯(lián)后與CC2530的PF_N端口連接的電容C16和電容C17，一端連接于電容C16和電容C17之間的電感L4，電容C14和電容C17分別與CC2591的PF_P端口和PF_N端口連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于UFL外接天線型或sniffer天線型的Zigbee模塊，其特征在于，所述第二匹配濾波電路包括順次連接后與CC2591的ANT端口連接的電感L6、電容C22、電感L7，一端連接于電感L6和電容C22之間的電容C26，一端連接于電容C22和電感L7之間的電感L8和電容C23，電感L7與天線連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于UFL外接天線型或sniffer天線型的Zigbee模塊，其特征在于，所述CC2530外部還連接有時(shí)鐘電路，內(nèi)部具有ISM頻段調(diào)制電路。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了基于UFL外接天線型或sniffer天線型的Zigbee模塊。包括控制芯片U1，通過第一匹配濾波電路與控制芯片U1連接的功率放大芯片U2，通過第二匹配濾波電路與功率放大芯片U2連接的天線；所述天線為sniffer天線或UFL外接天線。本實(shí)用新型通過對射頻信號輸出接收的匹配電路的進(jìn)行優(yōu)化，解決了當(dāng)前基于德州儀器（TI）CC2530芯片方案的Zigbee模塊的通信信號強(qiáng)度差，導(dǎo)致通信距離不遠(yuǎn)，穿越障礙物能力弱，不能很好的進(jìn)行通信的問題，相對于市面上的同類Zigbee模塊來說，射頻信號強(qiáng)度增強(qiáng)10～15dbm，sniffer天線可視通信距離增加300～500米，UFL外接天線可視通信距離增加500～800米，穿越障礙物的能力大大增強(qiáng)，通信性能大大增強(qiáng)，獲得了很好的通信效果，非常適合大規(guī)模推廣使用。
【IPC分類】H04B1-40
【公開號】CN204578532
【申請?zhí)枴緾N201520331407
【發(fā)明人】程海洋, 黃小東
【申請人】成都地月科技有限公司
【公開日】2015年8月19日
【申請日】2015年5月21日