基于UFL外接天線型或sniffer天線型的Zigbee模塊的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及基于UFL外接天線型或sniffer天線型的Zigbee模塊，屬于無線通信領域。
【背景技術】
[0002]ZigBee作為一種新興的短距離無線通信技術，是物聯網的關鍵技術之一，正有力地推動著物聯網的發展。ZigBee是基于IEEE 802.15.4標準的應用于無線監測與控制應用的全球性無線通信標準，強調簡單易用、近距離、低速率、低功耗(長電池壽命)且極廉價的市場定位，可以廣泛應用于環境檢測、工業控制、智能家居、智能醫療、智能農業、智能交通、消費類電子和遠程控制等領域。
[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:通信信號強度差，導致通信距離不遠，穿越障礙物能力弱，不能很好的進行通信。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型的目的在于提供基于UFL外接天線型或sniffer天線型的Zigbee模塊，解決現有Zigbee模塊通信信號強度差，導致通信距離不遠，穿越障礙物能力弱，不能很好的進行通信的問題。
[0005]為了實現上述目的，本實用新型采用的技術方案如下:
[0006]基于UFL外接天線型或sniffer天線型的Zigbee模塊，包括控制芯片U1，通過第一匹配濾波電路與控制芯片Ul連接的功率放大芯片U2，通過第二匹配濾波電路與功率放大芯片U2連接的天線；所述天線為sniffer天線或UFL外接天線。
[0007]具體地，所述控制芯片Ul為CC2530，所述功率放大芯片U2為CC2591。
[0008]進一步地，所述第一匹配濾波電路與CC2530的射頻輸出端口連接，CC2530的UART串口輸入端還與PC機的串口終端連接。PC機與控制芯片CC2530之間還連接有USB轉串口電路。
[0009]作為優選，第一匹配濾波電路包括串聯后與CC2530的PF_P端口連接的電容C15和電容C14，一端連接于電容C15和電容C14之間且另一端接地的電感L3 ;串聯后與CC2530的PF_N端口連接的電容C16和電容C17，一端連接于電容C16和電容C17之間且另一端接地的電感L4，電容C14和電容C17分別與CC2591的PF_P端口和PF_N端口連接。
[0010]作為優選，所述第二匹配濾波電路包括順次連接后與CC2591的ANT端口連接的電感L6、電容C22、電感L7，一端連接于電感L6和電容C22之間且另一端接地的電容C26，一端連接于電容C22和電感L7之間且另一端接地的電感L8和電容C23，電感L7與天線連接。
[0011]另外，所述CC2530外部還連接有時鐘電路，內部具有ISM頻段調制電路。能完成上電復位、JTAG調試、1擴展功能。
[0012]本實用新型與現有技術相比，具有以下優點及有益效果:
[0013]本實用新型通過對射頻信號輸出接收的匹配電路的進行優化，解決了當前基于德州儀器(TI)CC2530芯片方案的Zigbee模塊的通信信號強度差，導致通信距離不遠，穿越障礙物能力弱，不能很好的進行通信的問題，相對于市面上的同類Zigbee模塊來說，射頻信號強度增強10?15dbm，sniffer天線可視通信距離增加300?500米，UFL外接天線可視通信距離增加500?800米，穿越障礙物的能力大大增強，通信性能大大增強，獲得了很好的通信效果，非常適合大規模推廣使用。
【附圖說明】
[0014]圖1本實用新型-實施例的系統框圖。
[0015]圖2本實用新型-第一匹配濾波電路和第二匹配濾波電路的電路原理圖。
【具體實施方式】
[0016]下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明，本實用新型的實施方式包括但不限于下列實施例。
實施例
[0017]如圖1和圖2所示，基于UFL外接天線型或sniffer天線型的Zigbee模塊，包括控制芯片CC2530，通過第一匹配濾波電路與控制芯片CC2530連接的功率放大芯片CC2591，通過第二匹配濾波電路與功率放大芯片CC2591連接的天線，在本實施例中，天線為通過UFL端口外接的天線。
[0018]在本實施例中，第一匹配濾波電路與控制芯片CC2530的射頻輸出端口連接，控制芯片CC2530的UART串口輸入端還與PC機的串口終端連接。
[0019]在本實施例中，PC機與控制芯片CC2530之間還連接有USB轉串口電路。
[0020]在本實施例中，第一匹配濾波電路和第二匹配濾波電路還針對現有技術做出如下改進，具體為:第一匹配濾波電路包括串聯后與控制芯片CC2530的PF_P端口連接的電容C15和電容C14，一端連接于電容C15和電容C14之間且另一端接地的電感L3 ;串聯后與控制芯片CC2530的PF_N端口連接的電容C16和電容C17，一端連接于電容C16和電容C17之間且另一端接地的電感L4，電容C14和電容C17分別與功率放大芯片CC2591的PF_P端口和PF_N端口連接。
[0021]第二匹配濾波電路包括順次連接后與功率放大芯片CC2591的ANT端口連接的電感L6、電容C22、電感L7，一端連接于電感L6和電容C22之間且另一端接地的電容C26，一端連接于電容C22和電感L7之間且另一端接地的電感L8和電容C23，電感L7與天線連接。
[0022]在本實施例中，控制芯片CC2530還連接有時鐘電路，控制芯片CC2530內部具有ISM頻段調制電路，控制芯片CC2530能完成上電復位、JTAG調試、1擴展功能。
[0023]第一匹配濾波電路和第二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過C14、C15、C16、C17和L3、L4組成的第一匹配濾波電路后接至功率放大芯片CC2591，經由該芯片放大后輸出，再次通過由C22、C23、C26和L6、L7、L8組成的第二匹配濾波電路后，最后通過天線轉化為無線電波發射出去。由于射頻信號在這整個傳輸通路中通過的第一匹配濾波電路和第二匹配濾波電路幅頻特性在ISM頻段(2.4GHz~2.5GHz)內接近滿幅，所以信號強度不曾被削弱，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的信號強度。
[0024]本實用新型的工作過程如下:
[0025]發射:源用戶通過PC機的串口終端將數據發送至控制芯片CC2530的UART串口輸入端，經由控制芯片CC2530內部的ISM頻段調制電路將數據調制后送至控制芯片CC2530的射頻輸出端，該數據經過第一匹配濾波電路濾波后送至功率放大芯片CC2591，經過放大后送至第二匹配濾波電路進行濾波，最后從天線以無線電波的方式向目標用戶發射。
[0026]接收:目標用戶通過UFL端口外接天線接收源用戶發送過來的射頻數據，經過第二匹配濾波電路濾波后送至功率放大芯片CC2591，該數據被放大后輸出至第一匹配濾波電路濾波，然后進入到控制芯片CC2530的射頻輸入端，該數據在模塊內部經過ISM頻段解調電路解調后送至控制芯片CC2530的UART串口輸出端，這樣目標用戶通過串口終端就可以看到源用戶發送過來的數據信息了。
[0027]sniffer天線與通過UFL端口外接的天線工作過程相同，在此不做贅述。
[0028]按照上述實施例，便可很好地實現本實用新型。值得說明的是，基于上述結構設計的前提下，為解決同樣的技術問題，即使在本實用新型上做出的一些無實質性的改動或潤色，所采用的技術方案的實質仍然與本實用新型一樣，故其也應當在本實用新型的保護范圍內。
【主權項】
1.基于UFL外接天線型或sniffer天線型的Zigbee模塊，其特征在于，包括控制芯片U1，通過第一匹配濾波電路與控制芯片Ul連接的功率放大芯片U2，通過第二匹配濾波電路與功率放大芯片U2連接的天線；所述天線為sniffer天線或UFL外接天線。
2.根據權利要求1所述的基于UFL外接天線型或sniffer天線型的Zigbee模塊，其特征在于，所述控制芯片Ul為CC2530，所述功率放大芯片U2為CC2591。
3.根據權利要求2所述的基于UFL外接天線型或sniffer天線型的Zigbee模塊，其特征在于，所述第一匹配濾波電路與CC2530的射頻輸出端口連接，CC2530的UART串口輸入端還與PC機的串口終端連接。
4.根據權利要求3所述的基于UFL外接天線型或sniffer天線型的Zigbee模塊，其特征在于，所述第一匹配濾波電路包括串聯后與CC2530的PF_P端口連接的電容C15和電容C14，一端連接于電容C15和電容C14之間的電感L3 ;串聯后與CC2530的PF_N端口連接的電容C16和電容C17，一端連接于電容C16和電容C17之間的電感L4，電容C14和電容C17分別與CC2591的PF_P端口和PF_N端口連接。
5.根據權利要求4所述的基于UFL外接天線型或sniffer天線型的Zigbee模塊，其特征在于，所述第二匹配濾波電路包括順次連接后與CC2591的ANT端口連接的電感L6、電容C22、電感L7，一端連接于電感L6和電容C22之間的電容C26，一端連接于電容C22和電感L7之間的電感L8和電容C23，電感L7與天線連接。
6.根據權利要求5所述的基于UFL外接天線型或sniffer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，內部具有ISM頻段調制電路。
【專利摘要】本實用新型公開了基于UFL外接天線型或sniffer天線型的Zigbee模塊。包括控制芯片U1，通過第一匹配濾波電路與控制芯片U1連接的功率放大芯片U2，通過第二匹配濾波電路與功率放大芯片U2連接的天線；所述天線為sniffer天線或UFL外接天線。本實用新型通過對射頻信號輸出接收的匹配電路的進行優化，解決了當前基于德州儀器（TI）CC2530芯片方案的Zigbee模塊的通信信號強度差，導致通信距離不遠，穿越障礙物能力弱，不能很好的進行通信的問題，相對于市面上的同類Zigbee模塊來說，射頻信號強度增強10～15dbm，sniffer天線可視通信距離增加300～500米，UFL外接天線可視通信距離增加500～800米，穿越障礙物的能力大大增強，通信性能大大增強，獲得了很好的通信效果，非常適合大規模推廣使用。
【IPC分類】H04B1-40
【公開號】CN204578532
【申請號】CN201520331407
【發明人】程海洋, 黃小東
【申請人】成都地月科技有限公司
【公開日】2015年8月19日
【申請日】2015年5月21日