專利名稱：無線收發(fā)電路的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及射頻電路技術，尤其涉及一種無線收發(fā)電路。
背景技術：
目前同類的射頻模塊主要應用于民用行業(yè)，采用TI的CCllOO射頻芯片組和Analog的AD7021芯片組，主要應用于煤氣、水表、電表抄表民用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，對可靠性要求不是很高，IOdBm的射頻電路接收靈敏度在_80dbm以下，傳輸距離較近。而在50m以內(nèi)，如果要求傳輸距離超過100m，就必須提高發(fā)射功率到20dBm，同時射頻接收電路需要增加LNA低噪放電路，成本比較高，功耗大。中國專利CN200620169094，涉及塔吊無線遙控裝置。由發(fā)射、接收器組成；發(fā)射器包括一個盒體，盒體上設鍵盤，鍵盤上設控制塔吊上、下、左、右、前、后、低速、中速、高速、急停的按鈕；盒體內(nèi)設由鍵盤輸入電路、單片機、無線芯片，發(fā)射大線組成的發(fā)射電路；鍵盤連接鍵盤輸入電路，鍵盤輸入電路連接單片機，單片機連接無線芯片，無線芯片連接天線。接收器連接塔吊控制電路，由接收天線，無線芯片，單片機，三-八譯碼器，反相器，與非門，光電耦合器，繼電器等組成；接收天線連接無線芯片，無線芯片連接單片機，單片機連接三-八譯碼器，三-八譯碼器連接反相器，反相器連接與非門，與非門連接光電耦合器，光電耦合器連接繼電器，再連接塔吊的控制電路。圖1示出了現(xiàn)有一般的無功放的射頻電路設計示意圖，如圖所示，LNA_N和LNA_P端組成射頻接收網(wǎng)絡，PA為發(fā)射端，發(fā)射和接收共用外部的射頻網(wǎng)絡，相互之間沒有有效的隔離，發(fā)射功率的變化將影響接收靈敏度的變化。因此，現(xiàn)有的無功放的射頻電路設計主要存在以下缺點:(I)大功率時電路成本較高，要增加PA和LNA器件組；(2)低功耗(小于IOdBm)時，有效傳輸距離較近；(3)芯片直接輸出大于IOdBm時，對接收靈敏度干擾很大，接收靈敏度降低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種無線收發(fā)電路，以克服上述現(xiàn)有的無功放的射頻電路設計中所存在的大功率時電路成本較高、低功耗時有效傳輸距離較近、以及芯片直接輸出大于IOdBm時，對接收靈敏度干擾很大，接收靈敏度降低的技術問題。本發(fā)明的目的是通過下述技術方案實現(xiàn)的:—種無線收發(fā)電路，包括具有射頻信號接收端、射頻信號發(fā)射端、射頻信號控制端的主芯片以及射頻天線，其中，還包括一至少具有輸入端、第一輸出端、第二輸出端和開關控制端的射頻開關，所述射頻天線連接于所述射頻開關的所述輸入端，所述射頻信號接收端通過一射頻接收網(wǎng)絡連接到所述射頻開關的所述第一輸出端，所述射頻信號發(fā)射端通過一射頻發(fā)射網(wǎng)絡連接到所述射頻開關的所述第二輸出端，所述射頻信號控制端通過一控制電路連接到所述射頻開關的所述開關控制端；當所述無線收發(fā)電路處于接收狀態(tài)時，所述射頻開關的所述輸入端和所述第一輸出端內(nèi)部導通，從所述射頻天線接收的射頻信號經(jīng)過所述射頻開關最終輸入所述射頻接收網(wǎng)絡；當所述無線收發(fā)電路處于發(fā)射狀態(tài)時，所述射頻開關的所述輸入端和所述第二輸出端內(nèi)部導通，射頻信號從所述主芯片的所述射頻信號發(fā)射端輸出，經(jīng)過所述射頻發(fā)射網(wǎng)絡，再通過所述射頻開關直接輸出到所述射頻天線。上述無線收發(fā)電路，其中，所述射頻開關為一多引腳芯片，所述多引腳芯片的5腳為開關輸入端，I腳為第一輸出端，3腳為第二輸出端，4，6腳為開關控制端。上述無線收發(fā)電路，其中，所述控制電路包括第一電阻R1、第二電阻R2和三極管Ql，所述主芯片的所述射頻信號控制端通過第一電阻Rl連接所述三極管Ql的基極，所述三極管Ql的發(fā)射極接地，所述三極管Ql的集電極通過所述第二電阻R2接工作電源Vdd，所述三極管Ql的集電極接所述射頻開關的所述開關控制端。上述無線收發(fā)電路，其中，所述射頻開關的所述輸入端通過第七電容C7、第八電感L8和第七電感L7連接所述射頻天線，所述第七電感L7和所述第八電感L8之間通過第九電容C9接地。上述無線收發(fā)電路，其中，所述射頻開關的2腳接地，6腳通過第八電容CS接地，4腳通過第六電容C6接地。上述無線收發(fā)電路，其中，所述射頻信號接收端包括低噪放大正極端和低噪放大負極端，所述低噪放大正極端和所述低噪放大負極端之間組成所述射頻接收網(wǎng)絡。上述無線收發(fā)電路，其中，所述射頻接收網(wǎng)絡包括第一電感L1、第二電感L2、第三電感L3、第一電容Cl和第二電容C2，所述低噪放大正極端和所述低噪放大負極端之間跨接所述第一電感LI，所述第二電感L2和所述第一電容Cl串接后與所述第一電感LI并聯(lián)，所述第三電感L3和所述第二電容C2串接后與所述第一電感LI并聯(lián)，所述第一電容Cl和所述第二電感L2之間接地，所述第二電容C2和所述第三電感L3之間通過一第四電感L4連接所述射頻開關的所述第一輸出端。上述無線收發(fā)電路，其中，所述射頻發(fā)射網(wǎng)絡包括第三電阻R3、第三電容C3、第四電容C4、第五電容C5、第五電感L5和第六電感L6,所述第三電阻R3與所述第四電容C4并聯(lián)后一端連接工作電壓Vdd，另一端通過所述第六電感L6連接所述主芯片的所述射頻信號發(fā)射端，所述第五電感L5和所述第三電容C3并聯(lián)后一端通過所述第五電容C5連接所述主芯片的所述射頻信號發(fā)射端，另一端連接所述射頻開關的所述第二輸出端。與已有技術相比，本發(fā)明的有益效果在于:將無線收發(fā)電路的接收端與發(fā)射端從一定程度上分隔開，可有效防止自激震蕩發(fā)生，接收靈敏度達到_120dBm，即使在提高發(fā)射功率的同時，接收靈敏度仍然保持_120dBm ；能夠有效實現(xiàn)低功率信號的長距離(大于150m)傳輸，并且不采用PA和LNA組件。


構成本發(fā)明的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構成對本發(fā)明的不當限定。在附圖中:圖1是現(xiàn)有技術中無功放的射頻電路的結構示意圖；圖2是本發(fā)明無線收發(fā)電路實施例的結構示意圖。
具體實施例方式下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。需要說明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實施例及實施例中的特征可以相
互組合。本發(fā)明的基本思想在于:設計一種無線收發(fā)電路，以克服上述現(xiàn)有的無功放的射頻電路設計中所存在的大功率時電路成本較高、低功耗時有效傳輸距離較近、以及芯片直接輸出大于IOdBm時，對接收靈敏度干擾很大，接收靈敏度降低的技術問題。下面結合原理圖和具體操作實施例對本發(fā)明作進一步說明。如圖2所示，本發(fā)明實施例中，無線收發(fā)電路包括具有射頻信號接收端LNA、射頻信號發(fā)射端PA、射頻信號控制端TRX_SW的主芯片和射頻天線ANT，主芯片的具體型號可以是CCllOO系列等，本發(fā)明實施例中優(yōu)先采用CC1120芯片。本發(fā)明無線收發(fā)電路還包括一射頻開關U1，射頻開關Ul至少具有一輸入端、第一輸出端、第二輸出端和開關控制端。射頻天線ANT連接于射頻開關Ul的輸入端，射頻信號接收端LNA通過一射頻接收網(wǎng)絡連接到射頻開關Ul的第一輸出端，射頻信號發(fā)射端PA通過一射頻發(fā)射網(wǎng)絡連接到射頻開關Ul的第二輸出端，射頻信號控制端TRX_SW通過一控制電路連接到射頻開關Ul的開關控制端。射頻信號接收端LNA包括低噪放大正極端LNA_P和低噪放大負極端LNA_N，低噪放大正極端LNA_P和低噪放大負極端LNA_N之間組成一射頻接收網(wǎng)絡。繼續(xù)參看圖2所示，射頻接收網(wǎng)絡包括第一電感L1、第二電感L2、第三電感L3、第一電容Cl和第二電容C2，LNA_N端口和口之間跨接第一電感LI，第二電感L2和第一電容Cl串接后與第一電感LI并聯(lián)，第三電感L3和第二電容C2串接后與第一電感LI并聯(lián)，第一電容Cl和第二電感L2之間接地，第二電容C2和第三電感L3之間通過一第四電感L4連接射頻開關Ul的第一輸出端?？刂齐娐钒ǖ谝浑娮鑂1、第二電阻R2和三極管QI，主芯片的TRX_SW端口通過第一電阻Rl連接三極管Ql的基極，三極管Ql的發(fā)射極接地，三極管Ql的集電極通過第二電阻R2接工作電源Vdd，三極管Ql的集電極接射頻開關Ul的6腳，射頻開關Ul的4腳與主芯片的射頻信號控制端TRX_SW連接。主芯片CC1120的30腳和31腳之間串接一32MHz的晶體振蕩器。當本發(fā)明無線收發(fā)電路處于接收狀態(tài)時，控制回路控制射頻開關Ul在不同狀態(tài)下的切換，射頻開關Ul的輸入端和第一輸出端內(nèi)部導通，射頻信號從射頻天線ANT接收經(jīng)過射頻開關Ul最終輸入射頻接收網(wǎng)絡，因為接收網(wǎng)絡與發(fā)射網(wǎng)絡完全隔離，靜態(tài)噪聲很小，接收靈敏度可以達到_120dBm，提高發(fā)射功率的同時，接收靈敏度仍然可以保持-120dBm。當無線收發(fā)電路處于發(fā)射狀態(tài)時，射頻開關Ul的輸入端和第二輸出端內(nèi)部導通，射頻信號從主芯片的射頻信號發(fā)射端PA輸出，經(jīng)過射頻發(fā)射網(wǎng)絡，再通過射頻開關Ul直接輸出到射頻天線ANT，不會受到射頻接收網(wǎng)絡的影響，發(fā)射的信號也不會傳導到接收回路，防止自激震蕩發(fā)生。射頻發(fā)射網(wǎng)絡包括第三電阻R3、第三電容C3、第四電容C4、第五電容C5、第五電感L5和第六電感L6,第三電阻R3與第四電容C4并聯(lián)后一端連接工作電壓Vdd,另一端通過第六電感L6連接主芯片的射頻信號發(fā)射端PA，第五電感L5和第三電容C3并聯(lián)后一端通過第五電容C5連接主芯片的射頻信號發(fā)射端PA，另一端連接射頻開關Ul的第二輸出端。射頻開關Ul的輸入端通過第七電容C7、第八電感L8和第七電感L7連接射頻天線ANT，第七電感L7和第八電感L8之間通過第九電容C9接地。射頻開關Ul的2腳接地，6腳通過第八電容C8接地，4腳通過第六電容C6接地。在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，CC1120芯片能夠輸出最大的發(fā)射功率為-14dBm，本發(fā)明設計通過調(diào)整內(nèi)部寄存器使芯片輸出功率達到14dBm，能夠有效實現(xiàn)低功率信號的長距離(大于150m)傳輸并且不采用PA組件和LNA組件。本發(fā)明實施例采用射頻開關將發(fā)射和接收有效隔開，使得射頻信號的發(fā)射和接收在工作時不會相互串擾，從而實現(xiàn)了較高的發(fā)射功率和很高的接收靈敏度，同時因為沒有采用PA和LNA等輔助元器件，電路成本也降到最低。以上對本發(fā)明的具體實施例進行了詳細描述，但本發(fā)明并不限制于以上描述的具體實施例，其只是作為范例。對于本領域技術人員而言，任何等同修改和替代也都在本發(fā)明的范疇之中。因此，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍下所作出的均等變換和修改，都應涵蓋在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
權利要求
1.一種無線收發(fā)電路，包括具有射頻信號接收端、射頻信號發(fā)射端、射頻信號控制端的主芯片以及射頻天線，其特征在于，還包括一至少具有輸入端、第一輸出端、第二輸出端和開關控制端的射頻開關，所述射頻天線連接于所述射頻開關的所述輸入端，所述射頻信號接收端通過一射頻接收網(wǎng)絡連接到所述射頻開關的所述第一輸出端，所述射頻信號發(fā)射端通過一射頻發(fā)射網(wǎng)絡連接到所述射頻開關的所述第二輸出端，所述射頻信號控制端通過一控制電路連接到所述射頻開關的所述開關控制端； 當所述無線收發(fā)電路處于接收狀態(tài)時，所述射頻開關的所述輸入端和所述第一輸出端內(nèi)部導通，從所述射頻天線接收的射頻信號經(jīng)過所述射頻開關最終輸入所述射頻接收網(wǎng)絡； 當所述無線收發(fā)電路處于發(fā)射狀態(tài)時，所述射頻開關的所述輸入端和所述第二輸出端內(nèi)部導通，射頻信號從所述主芯片的所述射頻信號發(fā)射端輸出，經(jīng)過所述射頻發(fā)射網(wǎng)絡，再通過所述射頻開關直接輸出到所述射頻天線。
2.如權利要求1所述無線收發(fā)電路，其特征在于，所述射頻開關為一多引腳芯片，所述多引腳芯片的5腳為開關輸入端，I腳為第一輸出端，3腳為第二輸出端，4，6腳為開關控制端。
3.如權利要求2所述無線收發(fā)電路，其特征在于，所述控制電路包括第一電阻R1、第二電阻R2和三極管Ql，所述主芯片的所述射頻信號控制端通過第一電阻Rl連接所述三極管Ql的基極，所述三極管Ql的發(fā)射極接地，所述三極管Ql的集電極通過所述第二電阻R2接工作電源Vdd，所述三極管Ql的集電極接所述射頻開關的所述開關控制端。
4.如權利要求1所述無線收發(fā)電路，其特征在于，所述射頻開關的所述輸入端通過第七電容C7、第八電感L8和第七電感L7連接所述射頻天線，所述第七電感L7和所述第八電感L8之間通過第九電容C9接地。
5.如權利要求2或3或4中任意一項所述無線收發(fā)電路，其特征在于，所述射頻開關的2腳接地，6腳通過第八電容C8接地，4腳通過第六電容C6接地。
6.如權利要求1所述無線收發(fā)電路，其特征在于，所述射頻信號接收端包括低噪放大正極端和低噪放大負極端，所述低噪放大正極端和所述低噪放大負極端之間組成所述射頻接收網(wǎng)絡。
7.如權利要求96所述無線收發(fā)電路，其特征在于，所述射頻接收網(wǎng)絡包括第一電感L1、第二電感L2、第三電感L3、第一電容Cl和第二電容C2，所述低噪放大正極端和所述低噪放大負極端之間跨接所述第一電感LI，所述第二電感L2和所述第一電容Cl串接后與所述第一電感LI并聯(lián)，所述第三電感L3和所述第二電容C2串接后與所述第一電感LI并聯(lián)，所述第一電容Cl和所述第二電感L2之間接地，所述第二電容C2和所述第三電感L3之間通過一第四電感L4連接所述射頻開關的所述第一輸出端。
8.如權利要求1所述無線收發(fā)電路，其特征在于，所述射頻發(fā)射網(wǎng)絡包括第三電阻R3、第三電容C3、第四電容C4、第五電容C5、第五電感L5和第六電感L6,所述第三電阻R3與所述第四電容C4并聯(lián)后一端連接工作電壓Vdd，另一端通過所述第六電感L6連接所述主芯片的所述射頻信號發(fā)射端，所述第五電感L5和所述第三電容C3并聯(lián)后一端通過所述第五電容C5連接所述主芯片的所述射頻信號發(fā)射端，另一端連接所述射頻開關的所述第二輸出端。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種無線收發(fā)電路，包括型號為CC1120的主芯片，還包括一射頻開關U1，所述主芯片的LNA_N端口和LNA_P端口之間組成射頻接收網(wǎng)絡，所述射頻接收網(wǎng)絡與所述主芯片連接，所述主芯片的TRX_SW端口通過一控制回路連接所述射頻開關U1，所述主芯片的PA端口通過一發(fā)射網(wǎng)絡連接所述射頻開關U1，所述射頻開關U1連接一射頻天線ANT。本發(fā)明將無線收發(fā)電路的接收端與發(fā)射端從一定程度上分隔開，可有效防止自激震蕩發(fā)生，接收靈敏度達到-120dBm。
文檔編號H04B1/40GK103166671SQ201310110358
公開日2013年6月19日 申請日期2013年3月29日 優(yōu)先權日2013年3月29日
發(fā)明者袁愛進, 鄧武倉, 劉曉明 申請人:上海華興數(shù)字科技有限公司