基于UFL外接天線型和銀針天線型的ZigBee模塊的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及基于UFL外接天線型和銀針天線型的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:采用PCB天線的ZigBee模塊方向性不夠好，并且匹配電路不合理，導(dǎo)致通信信號強(qiáng)度差，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。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型的目的在于提供基于UFL外接天線型和銀針天線型的ZigBee模塊，解決現(xiàn)有采用PCB天線的ZigBee模塊方向性不夠好，并且匹配電路不合理，導(dǎo)致通信信號強(qiáng)度差，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]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案如下:
[0006]基于UFL外接天線型和銀針天線型的ZigBee模塊，包括控制芯片U1，通過匹配濾波電路與控制芯片Ul連接的天線，該天線為銀針天線和UFL外接天線；所述匹配濾波電路包括串聯(lián)后與控制芯片Ul連接的電容C15、電容C16、電容C17，一端連接于電容C15和電容C16之間的電感L5，串聯(lián)后與控制芯片Ul連接的電容C21和電感L6，一端連接于電容C21和電感L6之間的電容C22，電感L6連接到電容C16和電容C17之間，電容C17與天線連接。
[0007]具體地，所述控制芯片Ul為CC2530。
[0008]進(jìn)一步地，所述匹配濾波電路與CC2530的射頻輸出端口連接，電容C15、電容C16、電容C17串聯(lián)后與CC2530的PF_P端口連接，電容C21、電感L6串聯(lián)后與CC2530的口連接。
[0009]再進(jìn)一步地，所述CC2530的UART串口輸入端還通過USB轉(zhuǎn)串口電路與PC機(jī)的串口終端連接。
[0010]另外，所述CC2530外部還連接有時鐘電路，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。
[0011]本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)及有益效果:
[0012]本實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，并采用了 UFL外接天線和銀針天線兼容的方式，解決了當(dāng)前基于德州儀器(TI)CC2530芯片方案的采用PCB天線的ZigBee模塊方向性不夠好，并且匹配電路不合理，導(dǎo)致通信信號強(qiáng)度差，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采用PCB天線的ZigBee模塊來說，采用銀針天線可使射頻信號強(qiáng)度增強(qiáng)3?5dbm，可視通信距離增加100?200米，采用UFL外接天線可使信號強(qiáng)度增強(qiáng)7?8dbm，可視通信距離增加300?400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】
[0013]圖1為本實用新型-實施例的系統(tǒng)框圖。
[0014]圖2為本實用新型-實施例的匹配濾波電路的電路原理圖。
[0015]圖3為本實用新型-實施例的電路原理圖。
【具體實施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進(jìn)一步說明，本實用新型的實施方式包括但不限于下列實施例。
[0017]實施例
[0018]如圖1-3所示，基于UFL外接天線型和銀針天線型的ZigBee模塊，包括控制芯片CC2530，通過匹配濾波電路與控制芯片CC2530連接的天線，在本實施例中，天線為UFL外接天線。
[0019]在本實施例中，還針對現(xiàn)有技術(shù)做出如下改進(jìn)，具體為: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、電容C16、電容C17，一端連接于電容C15和電容C16之間的電感L5，電感L5的另一端接地；串聯(lián)后與控制芯片CC2530的PF_N端口連接的電容C21和電感L6，一端連接于電容C21和電感L6之間的電容C22，電容C22的另一端接地，電容C21與控制芯片CC2530的PF_N端口連接，電感L6連接到電容C16和電容C17之間，電容C15與控制芯片CC2530的PF_P端口連接，電容C17與天線連接。
[0020]控制芯片CC2530的UART串口輸入端還通過USB轉(zhuǎn)串口電路與PC機(jī)的串口終端連接。
[0021]在本實施例中，控制芯片CC2530還連接有時鐘電路，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。
[0022]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C15、C16、C17、C21、C22和L5、L6組成的匹配濾波電路后，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傳輸通路中通過的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。
[0023]本實用新型的工作過程如下:
[0024]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)過匹配濾波電路濾波后，從天線以無線電波的方式向目標(biāo)用戶發(fā)射。
[0025]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)過匹配濾波電路濾波后，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。
[0026]銀針天線與通過UFL外接天線的工作過程相同，在此不做贅述。
[0027]按照上述實施例，便可很好地實現(xiàn)本實用新型。值得說明的是，基于上述結(jié)構(gòu)設(shè)計的前提下，為解決同樣的技術(shù)問題，即使在本實用新型上做出的一些無實質(zhì)性的改動或潤色，所采用的技術(shù)方案的實質(zhì)仍然與本實用新型一樣，故其也應(yīng)當(dāng)在本實用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.基于UFL外接天線型和銀針天線型的ZigBee模塊，其特征在于，包括控制芯片U1，通過匹配濾波電路與控制芯片Ul連接的天線，該天線為銀針天線和UFL外接天線；所述匹配濾波電路包括串聯(lián)后與控制芯片Ul連接的電容C15、電容C16、電容C17，一端連接于電容C15和電容C16之間的電感L5，串聯(lián)后與控制芯片Ul連接的電容C21和電感L6，一端連接于電容C21和電感L6之間的電容C22，電感L6連接到電容C16和電容C17之間，電容C17與天線連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于UFL外接天線型和銀針天線型的ZigBee模塊，其特征在于，所述控制芯片Ul為CC2530。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于UFL外接天線型和銀針天線型的ZigBee模塊，其特征在于，所述匹配濾波電路與CC2530的射頻輸出端口連接，電容C15、電容C16、電容C17串聯(lián)后與CC2530的PF_P端口連接，電容C21、電感L6串聯(lián)后與CC2530的PF_N端口連接。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于UFL外接天線型和銀針天線型的ZigBee模塊，其特征在于，所述CC2530的UART串口輸入端還通過USB轉(zhuǎn)串口電路與PC機(jī)的串口終端連接。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于UFL外接天線型和銀針天線型的ZigBee模塊，其特征在于，所述CC2530外部還連接有時鐘電路，內(nèi)部具有ISM頻段調(diào)制電路。
【專利摘要】本實用新型公開了基于UFL外接天線型和銀針天線型的ZigBee模塊。包括控制芯片U1，通過匹配濾波電路與控制芯片U1連接的天線，該天線為銀針天線和UFL外接天線，所述匹配濾波電路包括串聯(lián)后與控制芯片U1連接的電容C15、電容C16、電容C17，一端連接于電容C15和電容C16之間的電感L5，串聯(lián)后與控制芯片U1連接的電容C21和電感L6，一端連接于電容C21和電感L6之間的電容C22，電感L6連接到電容C16和電容C17之間，電容C17與天線連接。本實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，并采用了UFL外接天線和銀針天線兼容的方式，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】CN204836163
【申請?zhí)枴緾N201520648823
【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12月2日
【申請日】2015年8月25日