專利名稱：無(wú)線自組網(wǎng)用手持?jǐn)?shù)據(jù)終端的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種無(wú)線自組網(wǎng)用手持?jǐn)?shù)據(jù)終端。
背景技術(shù)：
無(wú)線自組網(wǎng)是一種移動(dòng)通信和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)的信息交換采用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的分組交換機(jī)制，自組網(wǎng)中的每個(gè)用戶終端都兼有路由器和主機(jī)兩種功能，手持?jǐn)?shù)據(jù)終端是一種常用的自組網(wǎng)用戶終端。一方面，現(xiàn)有的手持終端只具有語(yǔ)音分析和錄入的功能，可以完成正常通話，但是不具備與外網(wǎng)通訊的功能，可提供的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)較為單一。另一方面，信號(hào)接收發(fā)送電路存在以下問(wèn)題:信號(hào)接收電路普遍存在線性度低、動(dòng)態(tài)范圍不足，信號(hào)檢測(cè)能力差，誤碼率高、信號(hào)失真情況嚴(yán)重，抗干擾能力較差，相位噪聲高、雜散抑制效果差、通信效果差等問(wèn)題；信號(hào)發(fā)送電路的發(fā)射傳輸距離較短，而且在信號(hào)無(wú)線發(fā)射時(shí)，雜散發(fā)射干擾與二次多次射頻干擾現(xiàn)象較為嚴(yán)重，使得所發(fā)送出的信號(hào)效果差，也不能讓發(fā)送電路長(zhǎng)期工作在發(fā)送狀態(tài)下。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種可與外網(wǎng)通訊的、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)豐富，接收電路信號(hào)檢測(cè)能力強(qiáng)、誤碼率低、信號(hào)失真少、抗干擾能力強(qiáng)、雜散抑制效果好、接收的信號(hào)質(zhì)量好，發(fā)送電路發(fā)送距離遠(yuǎn)、濾波效果好、雜波干擾少、信噪比高的通信效果好的無(wú)線自組網(wǎng)用手持?jǐn)?shù)據(jù)終端。本實(shí)用新型的目 的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的:無(wú)線自組網(wǎng)用手持?jǐn)?shù)據(jù)終端，它包括微控制器、信號(hào)接收發(fā)送電路、網(wǎng)卡芯片和USB接口，信號(hào)接收發(fā)送電路、網(wǎng)卡芯片和USB接口分別通過(guò)I/O總線與微控制器連接。進(jìn)一步地，無(wú)線自組網(wǎng)用手持?jǐn)?shù)據(jù)終端還包括通話錄入單元，通話錄入單元包括語(yǔ)音采集模塊和模數(shù)轉(zhuǎn)換器，語(yǔ)音采集模塊通過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換器與微控制器連接。進(jìn)一步地，無(wú)線自組網(wǎng)用手持?jǐn)?shù)據(jù)終端還包括路由單元，路由單元與微控制器連接。進(jìn)一步地，無(wú)線自組網(wǎng)用手持?jǐn)?shù)據(jù)終端還包括揚(yáng)聲器，揚(yáng)聲器與微控制器連接。進(jìn)一步地，無(wú)線自組網(wǎng)用手持?jǐn)?shù)據(jù)終端還包括GPS定位單元，GPS定位單元與微控制器連接。本實(shí)用新型所述的信號(hào)接收發(fā)送電路由信號(hào)接收電路和信號(hào)發(fā)送電路組成。進(jìn)一步地，信號(hào)接收電路包括信號(hào)處理單元和模數(shù)轉(zhuǎn)換器，信號(hào)處理單元包括射頻濾波器、低噪聲放大器、本振信號(hào)產(chǎn)生器1、混頻器1、中頻濾波器和中頻放大器，射頻濾波器的輸出端通過(guò)低噪聲放大器與混頻器的一個(gè)輸入端連接，混頻器的另一個(gè)輸入端與本振信號(hào)產(chǎn)生器I的輸出端相連，混頻器I的輸出端依次通過(guò)中頻濾波器和中頻放大器與模數(shù)轉(zhuǎn)換器的模擬信號(hào)輸入端相連，模數(shù)轉(zhuǎn)換器的數(shù)字信號(hào)輸出端與微控制器的信號(hào)采集端連接；所述的本振信號(hào)產(chǎn)生器I包括順次連接的低通濾波器LPF1、鑒相器H)、低通濾波器LPF2、壓控振蕩器VCO、放大器LNA、低通濾波器LPF3和功分器及一個(gè)高通濾波器HPF，高通濾波器HPF的輸入端與壓控振蕩器VCO連接，其輸出端與鑒相器的本振信號(hào)輸入端相連構(gòu)成鎖相環(huán)；信號(hào)發(fā)送電路包括數(shù)模轉(zhuǎn)換器和信號(hào)發(fā)射單元，信號(hào)發(fā)射單元包括本振信號(hào)產(chǎn)生器I1、混頻器I1、功率放大器和η型濾波器，數(shù)模轉(zhuǎn)換器的數(shù)字信號(hào)輸入端與微控制器的信號(hào)輸出端連接，數(shù)模轉(zhuǎn)換器及本振信號(hào)產(chǎn)生器II的輸出端分別與混頻器II的輸入端連接，混頻器II的輸出端通過(guò)功率放大器與H型濾波器的輸入端相連；所述的H型濾波器包括電容Cl、電容C2、電容C3、電感LI和電感L2，電容Cl與電感LI的一端連接，電感LI的另一端與電感L2的一端連接，電感LI的另一端還通過(guò)電容C2接地，電感L2的另一端與發(fā)送天線連接，電感L2的另一端還通過(guò)電容C3接地。信號(hào)接收發(fā)送電路接收信號(hào)時(shí)，信號(hào)天線與射頻濾波器的輸入端連接；發(fā)送信號(hào)時(shí)，所述的η型濾波器的輸出端與信號(hào)天線連接。本實(shí)用新型的有益效果是:(I)可通過(guò)網(wǎng)卡芯片與外網(wǎng)進(jìn)行通訊，可提供豐富的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)；
(2)具有GPS定位及位置信息上傳功能，方便對(duì)于手持終端的遠(yuǎn)程監(jiān)控和管理；(3)可通過(guò)USB接口與PC進(jìn)行大數(shù)據(jù)量數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的實(shí)現(xiàn)，操作簡(jiǎn)單、使用方便；(4)在無(wú)線信號(hào)接收過(guò)程中，射頻信號(hào)依次經(jīng)過(guò)射頻濾波器的濾波、低噪聲放大器的增益、混頻器的中頻混頻、中頻濾波器的再次濾波和中頻放大器的再次增益后，大大削弱了相鄰信道的信號(hào)干擾，有效避免了噪聲，降低了信號(hào)誤碼率、減少了信號(hào)失真的情況，提高了信噪比，改善了信號(hào)接收的效果及質(zhì)量；(5)在無(wú)線信號(hào)發(fā)送過(guò)程中，經(jīng)過(guò)數(shù)模轉(zhuǎn)換后的信號(hào)由功率放大器對(duì)其進(jìn)行功率放大，增強(qiáng)了信號(hào)強(qiáng)度，從而延長(zhǎng)了無(wú)線信號(hào)的發(fā)送距離；η型濾波器可有效地對(duì)信號(hào)進(jìn)行濾波，抑制了二次、多次諧波的干擾，提高了發(fā)送出的無(wú)線信號(hào)的品質(zhì)。

圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意框圖；圖2為本實(shí)用新型信號(hào)接收電路結(jié)構(gòu)示意框圖；圖3為本實(shí)用新型本振信號(hào)產(chǎn)生器I的電路原理圖；圖4為本實(shí)用新型信號(hào)發(fā)送電路結(jié)構(gòu)示意框圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖進(jìn)一步詳細(xì)描述本實(shí)用新型的技術(shù)方案，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不局限于以下實(shí)施例:如圖1所示，無(wú)線自組網(wǎng)用手持?jǐn)?shù)據(jù)終端，它包括微控制器、信號(hào)接收發(fā)送電路、網(wǎng)卡芯片和USB接口，信號(hào)接收發(fā)送電路、網(wǎng)卡芯片和USB接口分別通過(guò)I/O總線與微控制器連接。它還包括通話錄入單元，通話錄入單元包括語(yǔ)音采集模塊和模數(shù)轉(zhuǎn)換器，語(yǔ)音采集模塊通過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換器與微控制器連接。它還包括路由單元，路由單元與微控制器連接。它還包括揚(yáng)聲器，揚(yáng)聲器與微控制器連接。它還包括GPS定位單元，GPS定位單元與微控制器連接。手持?jǐn)?shù)據(jù)終端在實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音業(yè)務(wù)的基礎(chǔ)上，對(duì)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的實(shí)現(xiàn)能力更為強(qiáng)大。手持?jǐn)?shù)據(jù)終端本身具有語(yǔ)音模式和數(shù)據(jù)模式兩種工作模式，并可以在兩者之間進(jìn)行一鍵切換。常態(tài)默認(rèn)為數(shù)據(jù)模式，如有語(yǔ)音來(lái)話，會(huì)自動(dòng)彈出窗口，選擇是否切換到語(yǔ)音模式進(jìn)行接聽(tīng)；如果要發(fā)起主叫，只需按一個(gè)功能鍵，即可從數(shù)據(jù)模式切換到語(yǔ)音模式進(jìn)行撥打。此外，手持?jǐn)?shù)據(jù)終端具有能源管理功能，能夠最大限度的節(jié)約電能，延長(zhǎng)電池的使用壽命。信號(hào)接收發(fā)送電路由信號(hào)接收電路和信號(hào)發(fā)送電路組成，信號(hào)接收發(fā)送電路接收信號(hào)時(shí)，信號(hào)天線與射頻濾波器的輸入端連接；發(fā)送信號(hào)時(shí)，所述的η型濾波器的輸出端與信號(hào)天線連接。如圖2所示，信號(hào)接收電路包括信號(hào)處理單元和模數(shù)轉(zhuǎn)換器，信號(hào)處理單元包括射頻濾波器、低噪聲放大器、本振信號(hào)產(chǎn)生器1、混頻器1、中頻濾波器和中頻放大器，射頻濾波器的輸出端通過(guò)低噪聲放大器與混頻器的一個(gè)輸入端連接，混頻器的另一個(gè)輸入端與本振信號(hào)產(chǎn)生器I的輸出端相連，混頻器I的輸出端依次通過(guò)中頻濾波器和中頻放大器與模數(shù)轉(zhuǎn)換器的模擬信號(hào)輸入端相連，模數(shù)轉(zhuǎn)換器的數(shù)字信號(hào)輸出端與微控制器的信號(hào)采集端連接。如圖3所示，本振信號(hào)產(chǎn)生器I包括順次連接的低通濾波器LPF1、鑒相器H)(采用HMC704芯片)、低通濾波器LPF2、壓控振蕩器VCO (采用V844ME02-LF芯片)、放大器LNA (采用ERA-5SM芯片)、低通濾波器LPF3 (采用LFCN-3400芯片)和功分器及一個(gè)高通濾波器HPF，高通濾波器HPF的輸入端與壓控振蕩器VCO連接，其輸出端與鑒相器的本振信號(hào)輸入端相連構(gòu)成鎖相環(huán)。HMC704芯片采用整數(shù)模式，IOM鑒相時(shí)，底噪=-233+10Logfpd=-233+70=-163 dBc/Hz@10kHz，實(shí)際運(yùn)用按惡化3dB算。若參考源相噪聲比芯片好，則噪聲上限由芯片決定，輸出3550M時(shí)，倍頻次數(shù)為355倍，所以輸出3550時(shí)相位噪聲=-160+201ogn=-160+201og355=-109 dBc/HzilOkHz,因采用 IOM 鑒相，PLL 的整數(shù)編帶雜散點(diǎn)出現(xiàn)在離環(huán)路帶寬很遠(yuǎn)的地方，所以可以濾的很干凈，雜散可輕松做到< -75dBc。
如圖4所示，信號(hào)發(fā)送電路包括數(shù)模轉(zhuǎn)換器和信號(hào)發(fā)射單元，信號(hào)發(fā)射單元包括本振信號(hào)產(chǎn)生器I1、混頻器I1、功率放大器和H型濾波器，數(shù)模轉(zhuǎn)換器的數(shù)字信號(hào)輸入端與微控制器的信號(hào)輸出端連接，數(shù)模轉(zhuǎn)換器及本振信號(hào)產(chǎn)生器II的輸出端分別與混頻器II的輸入端連接，混頻器II的輸出端通過(guò)功率放大器與H型濾波器的輸入端相連。其工作過(guò)程如下:微控制器將經(jīng)過(guò)篩選的需要發(fā)送的數(shù)據(jù)信息發(fā)送至數(shù)模轉(zhuǎn)換器中，由數(shù)模轉(zhuǎn)換器將該待發(fā)送的數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)換為模擬射頻信號(hào)，模擬射頻信號(hào)依次經(jīng)過(guò)混頻器II混頻(輸入的射頻信號(hào)與本振信號(hào)產(chǎn)生器II所產(chǎn)生的本振信號(hào)進(jìn)行混頻)、功率放大器增益放大及H型濾波器濾波后，將高質(zhì)量的通信信號(hào)傳輸至信號(hào)天線進(jìn)行發(fā)送。其中，數(shù)模轉(zhuǎn)換器DAC是將二進(jìn)制數(shù)字量形式的離散信號(hào)轉(zhuǎn)換成以標(biāo)準(zhǔn)量為基準(zhǔn)的模擬量的器件，D/A轉(zhuǎn)換器基本上由四部分組成:權(quán)電阻網(wǎng)絡(luò)、運(yùn)算放大器、基準(zhǔn)電源和模擬開(kāi)關(guān)。數(shù)模轉(zhuǎn)換器的數(shù)模轉(zhuǎn)換原理如下:數(shù)字量是用代碼按數(shù)位組合起來(lái)表示的，對(duì)于有權(quán)碼，每位代碼都有一定的位權(quán)。為了將數(shù)字量轉(zhuǎn)換為模擬量，就必須將每I位的代碼按其位權(quán)的大小轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的模擬量，然后將這些模擬量相加，即可得到與數(shù)字量成正比的總模擬量，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)模轉(zhuǎn)換。D/A轉(zhuǎn)換器由數(shù)碼寄存器、模擬電子開(kāi)關(guān)電路、解碼網(wǎng)絡(luò)、求和電路及基準(zhǔn)電壓組成，數(shù)字量以串行或并行方式輸入、存儲(chǔ)于數(shù)碼寄存器中，數(shù)碼寄存器輸出的各位數(shù)碼分別控制對(duì)應(yīng)位的模擬電子開(kāi)關(guān)，使數(shù)碼為I的位在位權(quán)網(wǎng)絡(luò)上產(chǎn)生與其權(quán)值成正比的電流值，再由求和電路將各種權(quán)值相加，最終得到數(shù)字量對(duì)應(yīng)的模擬量。Ji型濾波器包括電容Cl、電容C2、電容C3、電感LI和電感L2，電容Cl與電感LI的一端連接，電感LI的另一端與電感L2的一端連接，電感LI的另一端還通過(guò)電容C2接地，電感L2的另一端與發(fā)送天線連接，電感L2的另一端還通過(guò)電容C3接地。型濾波器只讓混頻器中諧振器的諧振頻率通過(guò)，抑制其二次及多次諧波，有效地解決了無(wú)線信號(hào)發(fā)送時(shí)雜散發(fā)射的干擾及二次、多次諧波射頻干擾，提高了發(fā)送電路工作的穩(wěn)定性，使得發(fā)送電路能夠長(zhǎng)時(shí)間處在工作狀態(tài)，滿足系統(tǒng)需求。而且對(duì)電路元器件的要求不高，相應(yīng)地 降低了電路設(shè)計(jì)的成本。
權(quán)利要求1.無(wú)線自組網(wǎng)用手持?jǐn)?shù)據(jù)終端，其特征在于:它包括微控制器、信號(hào)接收發(fā)送電路、網(wǎng)卡芯片和USB接口，信號(hào)接收發(fā)送電路、網(wǎng)卡芯片和USB接口分別通過(guò)I/O總線與微控制器連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)線自組網(wǎng)用手持?jǐn)?shù)據(jù)終端，其特征在于:它還包括通話錄入單元，通話錄入單元包括語(yǔ)音采集模塊和模數(shù)轉(zhuǎn)換器，語(yǔ)音采集模塊通過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換器與微控制器連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)線自組網(wǎng)用手持?jǐn)?shù)據(jù)終端，其特征在于:它還包括路由單元，路由單元與微控制器連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)線自組網(wǎng)用手持?jǐn)?shù)據(jù)終端，其特征在于:它還包括揚(yáng)聲器，揚(yáng)聲器與微控制器連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)線自組網(wǎng)用手持?jǐn)?shù)據(jù)終端，其特征在于:它還包括GPS定位單元，GPS定位單元與微控制器連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)線自組網(wǎng)用手持?jǐn)?shù)據(jù)終端，其特征在于:所述的信號(hào)接收發(fā)送電路由信號(hào)接收電路和信號(hào)發(fā)送電路組成。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的無(wú)線自組網(wǎng)用手持?jǐn)?shù)據(jù)終端，其特征在于:所述的信號(hào)接收電路包括信號(hào)處理單元和模數(shù)轉(zhuǎn)換器，信號(hào)處理單元包括射頻濾波器、低噪聲放大器、本振信號(hào)產(chǎn)生器1、混頻器1、中頻濾波器和中頻放大器，射頻濾波器的輸出端通過(guò)低噪聲放大器與混頻器的一個(gè)輸入端連接，混頻器的另一個(gè)輸入端與本振信號(hào)產(chǎn)生器I的輸出端相連，混頻器I的輸出端依次通過(guò)中頻濾波器和中頻放大器與模數(shù)轉(zhuǎn)換器的模擬信號(hào)輸入端相連，模數(shù)轉(zhuǎn)換器的數(shù)字信號(hào)輸出端與微控制器的信號(hào)采集端連接；所述的本振信號(hào)產(chǎn)生器I包括順次連接的低通濾波器LPF1、鑒相器H)、低通濾波器LPF2、壓控振蕩器VCO、放大器LNA、低通濾波器LPF3和功分器及一個(gè)高通濾波器HPF，高通濾波器HPF的輸入端與壓控振蕩器VCO連接，其輸出端與鑒相器的本振信號(hào)輸入端相連構(gòu)成鎖相環(huán)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的無(wú)線自組網(wǎng)用手持?jǐn)?shù)據(jù)終端，其特征在于:所述的信號(hào)發(fā)送電路包括數(shù)模轉(zhuǎn)換器和信號(hào)發(fā)射單元，信號(hào)發(fā)射單元包括本振信號(hào)產(chǎn)生器I1、混頻器I1、功率放大器和η型濾波器，數(shù)模轉(zhuǎn)換器的數(shù)字信號(hào)輸入端與微控制器的信號(hào)輸出端連接，數(shù)模轉(zhuǎn)換器及本振信號(hào)產(chǎn)生器II的輸出端分別與混頻器II的輸入端連接，混頻器II的輸出端通過(guò)功率放大器與η型濾波器的輸入端相連；所述的η型濾波器包括電容Cl、電容C2、電容C3、電感LI和電感L2，電容Cl與電感LI的一端連接，電感LI的另一端與電感L2的一端連接，電感LI的另一端還通過(guò)電容C2接地，電感L2的另一端與發(fā)送天線連接，電感L2的另一端還通過(guò)電容C3接地。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)線自組網(wǎng)用手持?jǐn)?shù)據(jù)終端，其特征在于:所述的信號(hào)接收發(fā)送電路接收信號(hào)時(shí)，信號(hào)天線與射頻濾波器的輸入端連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)線自組網(wǎng)用手持?jǐn)?shù)據(jù)終端，其特征在于:所述的信號(hào)接收發(fā)送電路發(fā)送信號(hào)時(shí)，所述的H型濾波器的輸出端與信號(hào)天線連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種無(wú)線自組網(wǎng)用手持?jǐn)?shù)據(jù)終端，它包括微控制器、信號(hào)接收發(fā)送電路、網(wǎng)卡芯片和USB接口，信號(hào)接收發(fā)送電路、網(wǎng)卡芯片和USB接口分別通過(guò)I/O總線與微控制器連接。本實(shí)用新型通過(guò)網(wǎng)卡芯片與外網(wǎng)進(jìn)行通訊，提供豐富的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)；可通過(guò)USB接口與PC進(jìn)行大數(shù)據(jù)量數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的實(shí)現(xiàn)，操作簡(jiǎn)單、使用方便；信號(hào)接收過(guò)程中，射頻信號(hào)依次經(jīng)過(guò)濾波、增益、中頻混頻、再次濾波和再次增益，削弱了相鄰信道的信號(hào)干擾，降低了信號(hào)噪聲和誤碼率；信號(hào)發(fā)送過(guò)程中，功率放大增強(qiáng)了信號(hào)強(qiáng)度，延長(zhǎng)了發(fā)送距離；π型濾波器抑制了二次、多次諧波的干擾，提高了發(fā)送出的無(wú)線信號(hào)品質(zhì)。
文檔編號(hào)H04B1/40GK203104435SQ201220737688
公開(kāi)日2013年7月31日 申請(qǐng)日期2012年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月28日
發(fā)明者袁賢剛, 潘世軍 申請(qǐng)人:成都泰格微波技術(shù)股份有限公司