一種微功率無線模塊的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及無線通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)施，尤其涉及一種微功率無線模塊。
【背景技術(shù)】
[0002] 微功率無線模塊抄表技術(shù)是近幾年發(fā)展起來的一門新技術(shù)，與廣泛使用的低壓電 力線載波技術(shù)相比，微功率無線技術(shù)同樣有安裝施工便捷、使用維護方便等優(yōu)點，同時還具 有不受電網(wǎng)雜波干擾、不受電網(wǎng)負荷劇烈波動影響、不受電網(wǎng)枝杈結(jié)構(gòu)影響等優(yōu)點。微功率 無線模塊安裝在單相電能表的模塊殼體內(nèi)，配合單相電能表使用。模塊與模塊之間具有無 線路由組網(wǎng)功能，每個網(wǎng)絡(luò)設(shè)置一臺帶有微功率無線模塊的數(shù)據(jù)集中器，數(shù)據(jù)集中器負責 將各模塊的用戶用電信息數(shù)據(jù)進行匯總，然后發(fā)送給收費計算終端系統(tǒng)。
[0003] 微功率無線模塊利用無線電波傳送用戶用電信息數(shù)據(jù)，微功率無線模塊內(nèi)部集成 了發(fā)信機、收信機、微處理器、天線和電源等幾個部分，微功率無線模塊外部通過標準接口 與單相電能表連接，完成指令控制和數(shù)據(jù)交換。
[0004] 雖然微功率無線模塊相對于低壓電力線載波技術(shù)相比具有諸多優(yōu)點，可是目前現(xiàn) 有技術(shù)中的微功率無線模塊應用過程中，也出現(xiàn)了很多問題，如，發(fā)射輸出頻率是整數(shù)時， 主頻旁邊出現(xiàn)雜散信號，發(fā)射諧波偏高；接收機抗干擾能力差，因此，目前急需要對現(xiàn)有微 功率模塊性能進行改善，如何改善發(fā)射機的雜散輻射和諧波輻射，提高接收機抗干擾能力 成為亟待解決的問題。 【實用新型內(nèi)容】
[0005] 本實用新型的主要目的在于對現(xiàn)有微功率模塊性能進行改善，改善發(fā)射機的雜散 輻射和諧波輻射，提高接收單元抗干擾能力。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供了一種微功 率無線模塊，具體技術(shù)方案如下：
[0006] -種微功率無線模塊，包括殼體和位于所述殼體內(nèi)的PCB主板，所述PCB主板包 括天線、模擬收發(fā)信機、微處理器和用于向所述微功率無線模塊供電的電源控制電路；所述 模擬收發(fā)信機包括接收發(fā)射公共濾波電路、接收發(fā)射轉(zhuǎn)換電路、接收濾波電路、發(fā)射濾波電 路和單片收發(fā)信集成電路；所述天線接收的射頻信號經(jīng)過所述接收發(fā)射公共濾波電路，再 經(jīng)過所述接收發(fā)射轉(zhuǎn)換電路傳送至所述接收濾波電路，所述接收濾波電路將所述射頻信號 傳送至所述單片收發(fā)信集成電路，所述單片收發(fā)信集成電路將所述射頻信號解調(diào)出數(shù)據(jù)指 令，并將所述數(shù)據(jù)指令傳輸至所述微處理器，所述微處理器根據(jù)所述數(shù)據(jù)指令獲取信息數(shù) 據(jù)，并將所述信息數(shù)據(jù)傳輸至所述單片收發(fā)信集成電路，所述信息數(shù)據(jù)經(jīng)過所述單片收發(fā) 信集成電路調(diào)制為射頻信號，該射頻信號經(jīng)過所述發(fā)射濾波電路進行阻抗變換和濾波，再 經(jīng)過所述接收發(fā)射轉(zhuǎn)換電路，通過所述接收發(fā)射公共濾波電路到所述天線，向空中發(fā)送。
[0007] 進一步的，所述發(fā)射濾波電路包括由第四電感、第五電感、第六電容組成的低通濾 波器和由第一電感、第六電感和第四電容組成的阻抗匹配電路；所述第四電感的一端與所 述第五電感的一端連接，所述第六電容連接于所述第四電感和所述第五電感連接線之間； 所述第四電容的一端與所述第六電感的一端連接，所述第四電容的另一端與所述第一電感 的一端連接；所述第五電感的另一端與所述第四電容的另一端連接。
[0008] 進一步的，所述射頻信號從TX1端口進入所述發(fā)射濾波電路，經(jīng)過所述第六電感、 所述第六電容、所述第五電感和所述第四電感濾除無用信號后從TX端口輸出。
[0009] 進一步的，所述單片收發(fā)信集成電路采用SI4438 ;單片收發(fā)信集成電路包括接收 單元和接收基帶處理單元；所述接收單元包括低噪聲放大電路、接收混頻電路和接收中頻 濾波器；射頻信號從所述單片收發(fā)信集成電路的2腳REXP端和3腳REXN端輸入，經(jīng)所述 低噪聲放大電路進行放大，放大后的高頻信號傳送到所述接收混頻電路，所述接收混頻電 路將所述高頻信號與本振信號進行混頻輸出中頻信號，所述中頻信號經(jīng)過所述接收中頻濾 波器傳送至所述接收基帶處理單元，所述接收基帶處理單元將所述中頻信號解調(diào)輸出數(shù)據(jù) 包，所述數(shù)據(jù)包通過所述單片收發(fā)信集成電路的11-15腳SPI接口輸出。
[0010] 進一步的，所述單片收發(fā)信集成電路包括發(fā)射單元和發(fā)射基帶處理單元，來自微 處理器的基帶信號通過所述單片收發(fā)信集成電路的11-15腳SPI接口傳送到所述發(fā)射基帶 處理單元，所述發(fā)射基帶處理單元將所述基帶信號調(diào)制成中頻信號，所述中頻信號傳送至 所述發(fā)射單元，所述單片收發(fā)信集成電路的4腳TX輸出射頻信號。
[0011] 進一步的，所述發(fā)射基帶處理單元包括高斯濾波器和FSK調(diào)制電路；所述高斯濾 波器壓縮所述基帶信號帶寬，再傳送到所述FSK調(diào)制電路，所述FSK調(diào)制電路將所述基帶信 號與內(nèi)部的中頻信號進行調(diào)制，產(chǎn)生中頻信號，并將所述中頻信號傳送至所述發(fā)射單元。
[0012] 進一步的，所述發(fā)射單元包括發(fā)射中頻放大電路和發(fā)射混頻電路；所述中頻信號 經(jīng)所述發(fā)射中頻放大電路放大，再傳送至所述發(fā)射混頻電路，所述發(fā)射混頻電路將中頻信 號與高頻信號進行混頻，輸出射頻信號，所述射頻信號經(jīng)所述射頻功率放大器放大，從單片 收發(fā)信集成電路的4腳TX輸出。
[0013] 進一步的，所述單片收發(fā)信集成電路采用SI4438,所述單片收發(fā)信集成電路16腳 與17腳之間外掛第一石英晶體，所述第一石英晶體與所述單片收發(fā)信集成電路內(nèi)部電路 組成用于提供頻率基準參考的基準頻率振蕩器。
[0014] 進一步的，所述單片收發(fā)信集成電路還包括鎖相環(huán)頻率合成器，所述鎖相環(huán)頻率 合成器與所述基準頻率振蕩器組成所述模擬收發(fā)信機的振蕩信號源。
[0015] 進一步的，所述第一石英晶體的負載電容集成在所述單片收發(fā)信集成電路內(nèi)部， 所述微處理器控制調(diào)整所述負載電容的容量。
[0016] 本實用新型通過對所述發(fā)射濾波電路的改進，將發(fā)射低通濾波器改進成帶通濾波 器，衰減射頻信號的高次諧波，衰減比工作頻率低的雜散輻射信號，所述微功率模塊輸出的 射頻信號頻譜純度高；通過對所述單片收發(fā)信集成電路的改進，使所述微功率模塊的整體 性能得到有效提升，靜態(tài)功耗低，接收靈敏度高。
【附圖說明】
[0017] 圖1為本實用新型實施例1微功率無線模塊內(nèi)部電路的方框結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018] 圖2為本實用新型實施例1接收發(fā)射公共濾波電路圖。
[0019] 圖3為本實用新型實施例1接收發(fā)射轉(zhuǎn)換電路圖。
[0020] 圖4為本實用新型實施例1接收濾波電路圖。
[0021] 圖5為本實用新型實施例2發(fā)射濾波電路圖。
[0022] 圖6為本實用新型實施例2模擬收發(fā)信機電路圖。
[0023] 圖7為本實用新型實施例3單片收發(fā)信集成電路及外圍電路的電路圖。
[0024] 圖8為本實用新型實施例5微處理器及外圍電路的電路圖。
[0025] 圖9為本實用新型實施例6電源控制電路圖。
【具體實施方式】
[0026] 為使本實用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本實用新 型實施方式作進一步詳細描述。
[0027] 實施例1
[0028] 參見圖1-圖4所示。
[0029] 本實用新型提供了一種微功率無線模塊，包括殼體和位于所述殼體內(nèi)的PCB主 板，所述PCB