用于射頻信號收發(fā)的傳輸電路的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種用于射頻信號收發(fā)的傳輸電路；該電路含有阻抗濾波匹配模塊和射頻信號選頻放大模塊；在阻抗濾波匹配模中，外部射頻芯片的差分射頻信號口通過第一電感、第二電容與第三電感連接，第三電感再依次與第四電感、第六電容串聯(lián)；在射頻信號選頻放大模塊中，第六電容與第一載波功率開關器的公共端連接，第一載波功率開關器的第一選通端通過發(fā)送信道放大電路與第二載波功率開關器的第二選通端連接，第一載波功率開關器的第二選通端通過接收信道放大電路與第二載波功率開關器的第一選通端連接，第二載波功率開關器的公共端通過第十五電容與天線連接；本實用新型提供了一種電路簡單、穩(wěn)定性好、可靠性高的用于射頻信號收發(fā)的傳輸電路。
【專利說明】用于射頻信號收發(fā)的傳輸電路
[0001](一)、【技術領域】:本實用新型涉及一種信號收發(fā)電路，特別涉及一種用于射頻信號收發(fā)的傳輸電路。
[0002](二)、【背景技術】:隨著社會的發(fā)展和人們生活水平的提高，供水或供氣或供熱方及用戶對水表、燃氣表、熱量表讀取的方便性也有了更高的要求，目前，這些表計度量值的讀取主要靠人工到現(xiàn)場讀取，這既浪費人力，又費時間，同時給用戶帶來了很大的不便；很多這類表計安裝在室內，人工讀取的時候，需要戶主在家，這就要求供方和用戶一個月內必須有相同的時間，以方便讀取表計的度量值，這就給用戶的外出、工作、旅行等活動帶來極大的不方便。
[0003]為此，國內外一些專家學者提出了一種無線抄表系統(tǒng)，這樣供方工人就可以不去現(xiàn)場或者不進入用戶室內，即可以讀取表計度量值，但是，無線抄表容易受環(huán)境影響，比如，當無線表計周圍有鋼筋結構或者無線表計被水泥墻檔隔時，信號就無法正常傳輸，因此，射頻信號收發(fā)傳輸電路成為了無線抄表系統(tǒng)中的一個難點，因為射頻電路的設計及參數(shù)的略微偏差就會對整個無限抄表系統(tǒng)產(chǎn)生很大影響，會極大地降低抄表率，目前絕大部分抄表系統(tǒng)的抄表率都不能滿足要求，其主要原因就是射頻信號收發(fā)的傳輸電路的設計及參數(shù)設計不當造成。
[0004](三)、實用新型內容:
[0005]本實用新型要解決的技術問題是:針對現(xiàn)有技術不足，提供一種電路簡單、穩(wěn)定性好、可靠性高的用于射頻信號收發(fā)的傳輸電路。
[0006]本實用新型的技術方案:
[0007]—種用于射頻信號收發(fā)的傳輸電路，含有阻抗濾波匹配模塊和射頻信號選頻放大模塊；阻抗濾波匹配模塊含有第二電容、第六電容、第一電感、第三電感和第四電感，外部CCllXX系列射頻芯片的差分射頻信號口中的一腳連接第一電感的一端，第一電感的另一端與第三電感的一端連接，外部CCllXX系列射頻芯片的差分射頻信號中口的另一腳連接第二電容的一端，第二電容的另一端也與第三電感的一端連接，第三電感的另一端通過第四電感與第六電容的一端連接；射頻信號選頻放大模塊含有第一載波功率開關器、第二載波功率開關器、高頻場效應管、射頻晶體管、三極管和天線，第六電容的另一端與第一載波功率開關器的公共端連接，第一載波功率開關器的第一選通端通過第八電容與高頻場效應管的柵極連接，高頻場效應管的源極接地，高頻場效應管的漏極依次通過第五電感、第十一電容與第二載波功率開關器的第二選通端連接，第一載波功率開關器的第二選通端通過第十二電容與射頻晶體管的集電極連接，射頻晶體管的發(fā)射極接地，射頻晶體管的基極依次通過第七電感、第十四電容與第二載波功率開關器的第一選通端連接，第二載波功率開關器的公共端通過第十五電容與天線連接；外部單片機輸入的控制信號TC通過第二電阻進入第一載波功率開關器的第二控制端，外部單片機輸入的控制信號RC通過第一電阻進入第一載波功率開關器的第一控制端，外部單片機輸入的控制信號TC通過第九電阻進入第二載波功率開關器的第一控制端，外部單片機輸入的控制信號RC通過第十電阻進入第二載波功率開關器的第二控制端，外部單片機輸入的控制信號TC進入第三電阻的一端，第三電阻的另一端通過第五電阻與高頻場效應管的柵極連接，外部單片機輸入的控制信號RC通過第六電阻進入三極管的基極，三極管的集電極接電源，三極管的發(fā)射極依次通過第八電阻、第六電感與射頻晶體管的集電極連接。
[0008]阻抗濾波匹配模塊中還含有第一電容、第三電容、第四電容、第五電容和第二電感，第一電感的一端通過第一電容接地，第二電容的一端依次通過第二電感、第三電容接地,第三電感和第四電感的連接端通過第四電容接地,第四電感和第六電容的連接端通過第五電容接地。
[0009]射頻信號選頻放大模塊中，第三電阻和第五電阻的連接端通過第四電阻和第七電容的并聯(lián)電路接地，高頻場效應管的漏極通過第八電感接電源，第五電感和第十一電容的連接端通過第十電容接地；第八電阻和第六電感的連接端通過第十三電容接地，射頻晶體管的基極依次通過第七電阻、第十三電容接地，射頻晶體管的基極還與二極管的負極連接，二極管的正極接地。
[0010]第一載波功率開關器和第二載波功率開關器的型號為:AS169_73 ;高頻場效應管的型號為:2SK3078A ;射頻晶體管的型號為:BFP520 ;三極管為PNP型三極管。
[0011]二極管的型號為:RN142GT2R。
[0012]阻抗濾波匹配模塊形成的阻抗為50歐姆左右，與CCllXX系列射頻芯片內部阻抗匹配，可以將差分射頻信號RF_N、FR_P帶通輸出，形成信號RF_1，或者將RF_1反相輸出到RF_N、RF_P 端。
[0013]射頻信號選 頻放大模塊包括接收信道放大電路、發(fā)送信道放大電路、收發(fā)切換電路、天線匹配電路；接收信道放大電路由第六電阻、第七電阻、第八電阻、三極管、第十二電容、第十三電容、第十四電容、二極管、第六電感、第七電感、射頻晶體管組成，當控制信號RC為高電平、TC為低電平時，通過收發(fā)切換電路將接收電路選通；發(fā)送信道放大電路由第三電阻、第四電阻、第五電阻、第七電容、第八電容、第九電容、第十電容、第i 電容、第五電感、第八電感、高頻場效應管組成，當控制信號RC為低電平、TC為高電平時，通過收發(fā)切換電路將發(fā)送電路選通；收發(fā)切換電路由第一電阻、第二電阻、第一載波功率開關器、第九電阻、第十電阻、第二載波功率開關器組成，根據(jù)控制信號Re、TC的不同將射頻信號選頻放大電路切換為接收或發(fā)送狀態(tài)，天線匹配電路由第十五電阻和天線組成，天線為470MHZ的匹配天線。
[0014]該用于射頻信號收發(fā)的傳輸電路的接收過程如下:470MHZ的無線射頻信號經(jīng)過天線SMA形成信號RF_2，與CCllXX系列射頻芯片連接的控制單片機輸出控制信號RC高、TC低，此時RF_2經(jīng)過第十五電容、第二載波功率開關器、第十四電容、第七電感、第七電阻組成的選頻電路，再經(jīng)過射頻晶體管、第六電感、第十二電容、第一載波功率開關器放大選頻，形成頻點中心為470MHZ的帶通信號RF_1，RF_1經(jīng)過阻抗濾波匹配模塊形成信號RF_N、RF_P，信號RF_N、RF_P被送給CCllXX系列射頻芯片進行數(shù)據(jù)解析處理；射頻信號發(fā)送過程如下:需要發(fā)送的數(shù)據(jù)經(jīng)過CCllXX系列射頻芯片處理后，形成470MHZ的差分信號RF_N、RF_P，該信號經(jīng)過阻抗濾波匹配模塊處理后，形成信號RF_1，此時由控制單片機輸出的信號RC為低、TC為高，則由第八電容、高頻場效應管、第五電感、第十電容、第十一電容、第二載波功率開關器、第十五電容組成的發(fā)送放大選頻電路將RF_1處理成高頻信號RF_2，RF_2經(jīng)過天線發(fā)送出去，從而完成無線信號的收發(fā)過程，且信號RC、TC為互鎖信號，只能有一個信號為高電平，或者都為低電平。
[0015]本實用新型的有益效果:
[0016]1.本實用新型含有阻抗濾波匹配模塊和射頻信號選頻放大模塊，可對470MHZ的射頻信號進行收發(fā)選取，具有元器件少、電路簡單、穩(wěn)定性好、可靠性高等優(yōu)點，易于推廣、易于市場化，本實用新型降低了無限抄表的技術難度和設備成本，極大地提高了整個無限抄表系統(tǒng)的效率。
[0017](四)、【專利附圖】

【附圖說明】:
[0018]圖1為用于射頻信號收發(fā)的傳輸電路的電路原理示意圖。
[0019](五)、【具體實施方式】:
[0020]參見圖1，圖中，用于射頻信號收發(fā)的傳輸電路含有阻抗濾波匹配模塊I和射頻信號選頻放大模塊2 ;阻抗濾波匹配模塊I含有第二電容C2、第六電容C6、第一電感L1、第三電感L3和第四電感L4，外部CCllXX系列射頻芯片的差分射頻信號口中的一腳連接第一電感LI的一端，第一電感LI的另一端與第三電感L3的一端連接，外部CCllXX系列射頻芯片的差分射頻信號口中的另一腳連接第二電容C2的一端，第二電容C2的另一端也與第三電感L3的一端連接，第三電感L3的另一端通過第四電感L4與第六電容C6的一端連接；射頻信號選頻放大模塊含有第一載波功率開關器U1、第二載波功率開關器U4、高頻場效應管U2、射頻晶體管U3、三極管Ql和天線SMA，第六電容C6的另一端與第一載波功率開關器Ul的公共端Jl連接，第一載波功率開關器Ul的第一選通端J2通過第八電容CS與高頻場效應管U2的柵極G連 接，高頻場效應管U2的源極S接地，高頻場效應管U2的漏極D依次通過第五電感L5、第^ 電容Cl I與第二載波功率開關器U4的第二選通端J3連接,第一載波功率開關器Ul的第二選通端J3通過第十二電容C12與射頻晶體管U3的集電極C連接，射頻晶體管U3的發(fā)射極E接地，射頻晶體管U3的基極B依次通過第七電感L7、第十四電容C14與第二載波功率開關器U4的第一選通端J2連接，第二載波功率開關器U4的公共端Jl通過第十五電容C15與天線SMA連接；外部單片機輸入的控制信號TC通過第二電阻R2進入第一載波功率開關器Ul的第二控制端V2,外部單片機輸入的控制信號RC通過第一電阻Rl進入第一載波功率開關器Ul的第一控制端Vl，外部單片機輸入的控制信號TC通過第九電阻R9進入第二載波功率開關器U4的第一控制端Vl，外部單片機輸入的控制信號RC通過第十電阻RlO進入第二載波功率開關器U4的第二控制端V2，外部單片機輸入的控制信號TC進入第三電阻R3的一端，第三電阻R3的另一端通過第五電阻R5與高頻場效應管U2的柵極G連接，外部單片機輸入的控制信號RC通過第六電阻R6進入三極管Ql的基極，三極管Ql的集電極接電源VCC，三極管Ql的發(fā)射極依次通過第八電阻R8、第六電感L6與射頻晶體管U3的集電極C連接。
[0021]阻抗濾波匹配模塊I中還含有第一電容Cl、第三電容C3、第四電容C4、第五電容C5和第二電感L2，第一電感LI的一端通過第一電容Cl接地，第二電容C2的一端依次通過第二電感L2、第三電容C3接地，第三電感L3和第四電感L4的連接端通過第四電容C4接地，第四電感L4和第六電容C6的連接端通過第五電容C5接地。
[0022]射頻信號選頻放大模塊2中，第三電阻R3和第五電阻R5的連接端通過第四電阻R4和第七電容C7的并聯(lián)電路接地，高頻場效應管U2的漏極D通過第八電感L8接電源VCC，第五電感L5和第^^一電容Cll的連接端通過第十電容ClO接地；第八電阻R8和第六電感L6的連接端通過第十三電容C13接地，射頻晶體管U3的基極B依次通過第七電阻R7、第十三電容C13接地，射頻晶體管U3的基極B還與二極管Dl的負極連接，二極管Dl的正極接地。
[0023]第一載波功率開關器Ul和第二載波功率開關器U4的型號為:AS169_73 ;高頻場效應管U2的型號為:2SK3078A ;射頻晶體管U3的型號為:BFP520 ;三極管Ql為PNP型三極管。
[0024]二極管 Dl 的型號為:RN142GT2R。
[0025]阻抗濾波匹配模塊I形成的阻抗為50歐姆左右，與CCllXX系列射頻芯片內部阻抗匹配，可以將差分射頻信號RF_N、FR_P帶通輸出，形成信號RF_1，或者將RF_1反相輸出至 Ij RF_N、RF_P 端。
[0026]射頻信號選頻放大模塊2包括接收信道放大電路、發(fā)送信道放大電路、收發(fā)切換電路、天線匹配電路；接收信道放大電路由第六電阻R6、第七電阻R7、第八電阻R8、三極管Q1、第十二電容C12、第十三電容C13、第十四電容C14、二極管D1、第六電感L6、第七電感L7、射頻晶體管U3組成，當控制信號RC為高電平、TC為低電平時，通過收發(fā)切換電路將接收電路選通；發(fā)送信道放大電路由第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5、第七電容C7、第八電容C8、第九電容C9、第十電容C10、第十一電容C11、第五電感L5、第八電感L8、高頻場效應管U2組成，當控制信號RC為低電平、TC為高電平時，通過收發(fā)切換電路將發(fā)送電路選通；收發(fā)切換電路由第一電阻R1、第二電阻R2、第一載波功率開關器U1、第九電阻R9、第十電阻R10、第二載波功 率開關器U4組成，根據(jù)控制信號RC、TC的不同將射頻信號選頻放大電路切換為接收或發(fā)送狀態(tài)，天線匹配電路由第十五電阻C15和天線組成，天線為470MHZ的匹配天線。
[0027]該用于射頻信號收發(fā)的傳輸電路的接收過程如下:470MHZ的無線射頻信號經(jīng)過天線SMA形成信號RF_2，與CCllXX系列射頻芯片連接的控制單片機輸出控制信號RC高、TC低，此時RF_2經(jīng)過第十五電容C15、第二載波功率開關器U4、第十四電容C14、第七電感L7、第七電阻R7組成的選頻電路，再經(jīng)過射頻晶體管U3、第六電感L6、第十二電容Cl2、第一載波功率開關器Ul放大選頻，形成頻點中心為470MHZ的帶通信號RF_1，RF_1經(jīng)過阻抗濾波匹配模塊形成信號RF_N、RF_P，信號RF_N、RF_P被送給CCllXX系列射頻芯片進行數(shù)據(jù)解析處理；射頻信號發(fā)送過程如下:需要發(fā)送的數(shù)據(jù)經(jīng)過CCllXX系列射頻芯片處理后，形成470MHZ的差分信號RF_N、RF_P，該信號經(jīng)過阻抗濾波匹配模塊處理后，形成信號RF_1，此時由控制單片機輸出的信號RC為低、TC為高，則由第八電容C8、高頻場效應管U2、第五電感L5、第十電容C10、第^ 電容C11、第二載波功率開關器U4、第十五電容C15組成的發(fā)送放大選頻電路將RF_1處理成高頻信號RF_2，RF_2經(jīng)過天線SMA發(fā)送出去，從而完成無線信號的收發(fā)過程，且信號RC、TC為互鎖信號，只能有一個信號為高電平，或者都為低電平。
【權利要求】
1.一種用于射頻信號收發(fā)的傳輸電路，其特征是:含有阻抗濾波匹配模塊和射頻信號選頻放大模塊；阻抗濾波匹配模塊含有第二電容、第六電容、第一電感、第三電感和第四電感，外部射頻芯片的差分射頻信號口中的一腳連接第一電感的一端，第一電感的另一端與第三電感的一端連接，外部射頻芯片的差分射頻信號口中的另一腳連接第二電容的一端，第二電容的另一端也與第三電感的一端連接，第三電感的另一端通過第四電感與第六電容的一端連接；射頻信號選頻放大模塊含有第一載波功率開關器、第二載波功率開關器、高頻場效應管、射頻晶體管、三極管和天線，第六電容的另一端與第一載波功率開關器的公共端連接，第一載波功率開關器的第一選通端通過第八電容與高頻場效應管的柵極連接，高頻場效應管的源極接地，高頻場效應管的漏極依次通過第五電感、第十一電容與第二載波功率開關器的第二選通端連接，第一載波功率開關器的第二選通端通過第十二電容與射頻晶體管的集電極連接，射頻晶體管的發(fā)射極接地，射頻晶體管的基極依次通過第七電感、第十四電容與第二載波功率開關器的第一選通端連接，第二載波功率開關器的公共端通過第十五電容與天線連接；外部輸入的控制信號TC通過第二電阻進入第一載波功率開關器的第二控制端，外部輸入的控制信號RC通過第一電阻進入第一載波功率開關器的第一控制端，外部輸入的控制信號TC通過第九電阻進入第二載波功率開關器的第一控制端，外部輸入的控制信號RC通過第十電阻進入第二載波功率開關器的第二控制端，外部輸入的控制信號TC進入第三電阻的一端，第三電阻的另一端通過第五電阻與高頻場效應管的柵極連接，外部輸入的控制信號RC通過第六電阻進入三極管的基極，三極管的集電極接電源，三極管的發(fā)射極依次通過第八電阻、第六電感與射頻晶體管的集電極連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的用于射頻信號收發(fā)的傳輸電路，其特征是:所述阻抗濾波匹配模塊中還含有第一電容、第三電容、第四電容、第五電容和第二電感，第一電感的一端通過第一電容接地，第二電容的一端依次通過第二電感、第三電容接地，第三電感和第四電感的連接端通過第四電容接地，第四電感和第六電容的連接端通過第五電容接地。
3.根據(jù)權利要求1所述的用于射頻信號收發(fā)的傳輸電路，其特征是:所述射頻信號選頻放大模塊中，第三電阻和第五電阻的連接端通過第四電阻和第七電容的并聯(lián)電路接地，高頻場效應管的漏極通過第八電感接電源，第五電感和第十一電容的連接端通過第十電容接地；第八電阻和第六電感的連接端通過第十三電容接地，射頻晶體管的基極依次通過第七電阻、第十三電容接地，射頻晶體管的基極還與二極管的負極連接，二極管的正極接地。
4.根據(jù)權利要求1所述的用于射頻信號收發(fā)的傳輸電路，其特征是:所述第一載波功率開關器和第二載波功率開關器的型號為:AS169-73 ;高頻場效應管的型號為:2SK3078A ；射頻晶體管的型號為:BFP520 ;三極管為PNP型三極管。
5.根據(jù)權利要求3所述的用于射頻信號收發(fā)的傳輸電路，其特征是:所述二極管的型號為:RN142GT2R。
【文檔編號】G08C17/02GK203759856SQ201420129691
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年3月21日 優(yōu)先權日:2014年3月21日
【發(fā)明者】宋芳, 袁方, 劉艷敏, 李榮幸 申請人:河南伯晉電子科技有限公司