使用双向变频技术的wifi远距离传输模块的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种使用双向变频技术的WIFI远距离传输模块，所述WIFI远距离传输模块包括收发天线、变频模块、控制模块、本振模块和电源模块，所述变频模块与提供本振信号的本振模块相连，所述变频模块通过收发天线接收或发射WIFI信号。本发明利用双向变频技术，在发送信号时将信号下变频到0.4GHz～0.485GHz再进行传输，增加信号的波长，长波信号相比较短波信号更加稳定，传输过程中不易受外界干扰，衰减小，衍射能力强，传输距离更远。并且该模块具有发射功率大、接收灵敏度高、传送损耗小的优点，从而大大增加了信号的传送距离，发射机覆盖范围变大，可以减少基站的部署量，降低整个工程的成本。
【专利说明】使用双向变频技术的WIFI远距离传输模块
【技术领域】
[0001]本发明涉及无线通信【技术领域】，具体涉及一种使用双向变频技术的WIFI通信的远距离传输模块。
【背景技术】
[0002]WIFI (Wireless Fidelity),是无线保真技术的缩写，是一种可以将个人电脑、手持设备(如PDA、手机)等终端以无线方式互相连接的技术。由于W1-Fi的频段在世界范围内是无需任何电信运营执照的，因此它提供了一个世界范围内可以使用的，费用极其低廉且数据带宽极高的无线空中接口。用户可以在W1-Fi覆盖区域内快速浏览网页，随时随地接听拨打电话。有了 W1-Fi功能我们打长途电话(包括国际长途)、浏览网页、收发电子邮件、音乐下载、数码照片传递等，再无需担心速度慢和花费高的问题。
[0003]WIFI主要利用了 2.4GHz和5GHz两个频段，尤其以2.4GHz频段应用居多。现有技术中，由于WIFI技术采用的频段频率高，导致信号的波长比较短，信号在传输过程中衰减很快，所以现有技术中WIFI信号的通信距离很短。
【发明内容】
[0004]本发明目的在于提供一种使用双向变频技术的WIFI远距离传输模块，其有效的扩大WIFI信号的传输距离，并提升通信质量。
[0005]为了解决现有技术中的这些问题，本发明提供的技术方案是:
一种使用双向变频技术的WIFI远距离传输模块，所述WIFI远距离传输模块包括收发天线、变频模块、控制模块、本振模块和电源模块，所述变频模块与提供本振信号的本振模块相连，所述变频模块通过收发天线接收或发射WIFI信号。
[0006]对于上述技术方案，发明人还有进一步的优化实施方案。
[0007]作为优化，所述的变频模块包括上变频模块与下变频模块，上变频模块用于接收外部WIFI信号，下变频模块用于发射WIFI信号。
[0008]进一步，下变频模块包括依次连接的2.4GHz?2.485GHz带通滤波器、混频器、0.4GHz?0.485GHz带通滤波器、功率放大器，输入信号进入该模块后经2.4GHz?
2.485GHz带通滤波器进行滤波处理后通过混频器与本振信号进行混频，再经过0.4GHz?
0.485GHz带通滤波器得到下变频信号，最后经过功率放大器放大信号从收发天线发射出去，发射频率为0.4GHz?0.485GHz ο
[0009]进一步，上变频模块包括依次连接的0.4GHz?0.485HGZ的带通滤波器、低噪声放大器、0.4GHz?0.485HGZ的带通滤波器、混频器、2.4GHz?2.485GHz带通滤波器和放大器，在上变频模块中，收发天线接收的信号经过射频开关后先通过0.4GHz?0.485HGZ的带通滤波器，再通过低噪声放大器对信号强度进行放大，再经0.4GHz?0.485GHz带通滤波器滤除杂波，然后与本振信号在上变频混频器处进行混频，再通过2.4GHz?2.485GHz带通滤波器滤除杂波后，提取2.4GHz?2.485GHz的WIFI信号，经放大器将信号放大，最终从尾端的射频开关输出。
[0010]更进一步，控制模块包括检波器、比较器，输入信号经3dB耦合器耦合到控制模块，所述控制模块通过检波器检测信号强度，
若检测到信号强度大于阀值，则判决为发射状态，控制模块打开下变频模块并关闭上变频模块，此时下变频模块开始向收发天线发射0.4GHz?0.485GHz信号；
若控制模块检测到的信号小于阀值，则判决为接收状态，控制模块打开上变频模块，并关闭下变频模块，此时模块开始从收发天线接收0.4GHz?0.485GHz信号。
[0011]作为优化，所述本振模块包括温补晶振、单片机、频率综合器、带通滤波器、缓冲放大器和功分器，本振模块输出两路2GHz的本振信号，两路2GHz的本振信号经缓冲放大器分别经过带通滤波器，输入到上变频模块和下变频模块中的混频器。
[0012]相对于现有技术中的方案，本发明的优点是:
传统的WIFI通信主要利用了 2.4GHz?2.485GHz这个频段，但由于这个频段的频率较高，信号的波长就较短，信号不稳定，容易受到干扰，并且在传输过程中衰减很快。
[0013]而本发明所描述的使用双向变频技术的WIFI远距离传输模块，利用双向变频技术，在发送信号时将信号下变频到0.4GHz?0.485GHz再进行传输，增加信号的波长，长波信号相比较短波信号更加稳定，传输过程中不易受外界干扰，衰减小，衍射能力强，传输距离更远。并且该模块具有发射功率大、接收灵敏度高、传送损耗小的优点，从而大大增加了信号的传送距离，发射机覆盖范围变大，可以减少基站的部署量，降低整个工程的成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述:
图1为本发明实施例的原理框图；
其中:1为收发天线；2和10为2.4GHz?2.485GHz的带通滤波器；3为下变频混频器；
4、6和8为0.4GHz?0.485GHz的带通滤波器；5为功率放大器；7为低噪声放大器；9为上变频混频器；11为放大器；12为输出频率为2GHz的本振模块；13为控制模块。
【具体实施方式】
[0015]以下结合具体实施例对上述方案做进一步说明。应理解，这些实施例是用于说明本发明而不限于限制本发明的范围。实施例中采用的实施条件可以根据具体厂家的条件做进一步调整，未注明的实施条件通常为常规实验中的条件。
[0016]实施例:
本实施例描述了一种使用双向变频技术的WIFI远距离传输模块,其原理框图如图1所示，所述WIFI远距离传输模块包括收发天线1、变频模块、控制模块13、本振模块12和电源模块，所述变频模块与提供本振信号的本振模块12相连，所述变频模块通过收发天线I接收或发射WIFI信号。
[0017]所述的变频模块包括上变频模块与下变频模块，上变频模块用于接收外部WIFI信号，下变频模块用于发射WIFI信号。
[0018]下变频模块包括依次连接的2.4GHz?2.485GHz带通滤波器2、下变频混频器
3、0.4GHz?0.485GHz带通滤波器4、功率放大器5，输入信号进入该模块后经2.4GHz?2.485GHz带通滤波器2进行滤波处理后通过下变频混频器3与本振信号进行混频，再经过
0.4GHz?0.485GHz带通滤波器4得到下变频信号，最后经过功率放大器5放大信号从收发天线I发射出去，发射频率为0.4GHz?0.485GHz。
[0019]其中，由于本振信号和输入的2.4GHz?2.485GHz信号在下变频混频器3进行混频时，会产生反射信号，传送到达本振模块12时，会对本振产生干扰，从而导致产生的本振信号频率发生抖动，进而产生频率及相位误差，导致下变频混频信号失真，影响发射速率。所以本发明在本振模块12和下变频混频器3之间加入了带通滤波器和缓冲放大器。该带通滤波器滤除2GHz以外的信号，该缓冲放大器对正向信号放大的同时，对反向信号有很大的隔离作用，对于下变频混频器3到本振之间的干扰信号则有明显的抑制作用，解决了反射信号的干扰问题。
[0020]另外，所述本振模块12包括温补晶振、单片机、频率综合器、带通滤波器、缓冲放大器和功分器，本振模块12输出两路2GHz的本振信号，两路2GHz的本振信号经缓冲放大器分别经过带通滤波器，输入到上变频模块和下变频模块中的混频器。
[0021]上变频模块包括依次连接的0.4GHz?0.485HGZ的带通滤波器6、低噪声放大器
7、0.4GHz?0.485HGZ的带通滤波器8、上变频混频器9、2.4GHz?2.485GHz带通滤波器10和放大器11。
[0022]在上变频模块中，收发天线I接收的信号经过射频开关后先通过0.4GHz?
0.485HGZ的带通滤波器6，再通过低噪声放大器7对信号强度进行放大，再经0.4GHz?
0.485GHz带通滤波器8滤除杂波，然后与本振信号在上变频混频器9处进行混频，再通过
2.4GHz?2.485GHz带通滤波器10滤除杂波后，提取2.4GHz?2.485GHz的WIFI信号，经放大器11将信号放大，最终从尾端的射频开关输出。
[0023]本实施例中的混频器(包括上变频混频器9与下变频混频器3)采用双平衡结构，是特高电平管堆结构，该结构具有很好的Idb压缩电平和高的三阶交叉点，因而可使混频器的失真产物降至最小，并且也不会因为输入端的信号强度大而损坏，稳定性比较好。
[0024]控制模块13包括检波器、比较器，输入信号经3dB耦合器耦合到控制模块13，所述控制模块13通过检波器检测信号强度，
若检测到信号强度大于阀值，则判决为发射状态，控制模块13打开下变频模块并关闭上变频模块，此时下变频模块开始向收发天线I发射0.4GHz?0.485GHz信号；
若控制模块13检测到的信号小于阀值，则判决为接收状态，控制模块13打开上变频模块，并关闭下变频模块，此时模块开始从收发天线I接收0.4GHz?0.485GHz信号。
[0025]上述实例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人是能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种使用双向变频技术的WIFI远距离传输模块,其特征在于,所述WIFI远距离传输模块包括收发天线、变频模块、控制模块、本振模块和电源模块，所述变频模块与提供本振信号的本振模块相连，所述变频模块通过收发天线接收或发射WIFI信号。
2.根据权利要求1所述的使用双向变频技术的WIFI远距离传输模块，其特征在于，所述的变频模块包括上变频模块与下变频模块，上变频模块用于接收外部WIFI信号，下变频模块用于发射WIFI信号。
3.根据权利要求2所述的使用双向变频技术的WIFI远距离传输模块，其特征在于，下变频模块包括依次连接的2.4GHz?2.485GHz带通滤波器、混频器、0.4GHz?0.485GHz带通滤波器、功率放大器，输入信号进入该模块后经2.4GHz?2.485GHz带通滤波器进行滤波处理后通过混频器与本振信号进行混频，再经过0.4GHz?0.485GHz带通滤波器得到下变频信号，最后经过功率放大器放大信号从收发天线发射出去，发射频率为0.4GHz?0.485GHz ο
4.根据权利要求1所述的使用双向变频技术的WIFI远距离传输模块，其特征在于，上变频模块包括依次连接的0.4GHz?0.485HGZ的带通滤波器、低噪声放大器、0.4GHz?0.485HGZ的带通滤波器、混频器、2.4GHz?2.485GHz带通滤波器和放大器，在上变频模块中，收发天线接收的信号经过射频开关后先通过0.4GHz?0.485HGZ的带通滤波器，再通过低噪声放大器对信号强度进行放大，再经0.4GHz?0.485GHz带通滤波器滤除杂波，然后与本振信号在上变频混频器处进行混频，再通过2.4GHz?2.485GHz带通滤波器滤除杂波后，提取2.4GHz?2.485GHz的WIFI信号，经放大器将信号放大，最终从尾端的射频开关输出。
5.根据权利要求3或4所述的使用双向变频技术的WIFI远距离传输模块，其特征在于，控制模块包括检波器、比较器，输入信号经3dB耦合器耦合到控制模块，所述控制模块通过检波器检测信号强度， 若检测到信号强度大于阀值，则判决为发射状态，控制模块打开下变频模块并关闭上变频模块，此时下变频模块开始向收发天线发射0.4GHz?0.485GHz信号； 若控制模块检测到的信号小于阀值，则判决为接收状态，控制模块打开上变频模块，并关闭下变频模块，此时模块开始从收发天线接收0.4GHz?0.485GHz信号。
6.根据权利要求1所述的使用双向变频技术的WIFI远距离传输模块，其特征在于，所述本振模块包括温补晶振、单片机、频率综合器、带通滤波器、缓冲放大器和功分器，本振模块输出两路2GHz的本振信号，两路2GHz的本振信号经缓冲放大器分别经过带通滤波器，输入到上变频模块和下变频模块中的混频器。
【文档编号】H04W76/02GK103517458SQ201310455742
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2013年9月29日 优先权日:2013年9月29日
【发明者】高怀, 李昕, 朱向伟 申请人:苏州华士无线科技有限公司