一种使用双向频率加密的wifi射频模块的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种使用双向频率加密的WIFI射频模块，包括收发天线及分别与其连接并通过其发射和接收WIFI信号的发射加密模块和接收解密模块，所述发射加密模块和接收解密模块同时连接一输出混频信号的加密信号发生器模块；还包括同时与发射加密模块和接收解密模块连接，并控制二者的工作状态的控制模块。本发明所述利用双向频率加密技术，在发送信号时将信号进行频率加密再进行传输，并且增加了信号的波长，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，并且大大增加了用户信息的安全。
【专利说明】-种使用双向频率加密的WIFI射频模块
【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加密技术的WIFI通 信的远距离传送射频模块。
【背景技术】
[0002] ，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Wi-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Wi-Fi覆盖区域内快速浏览网页，随时随地接听拨打电话。有了 Wi-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] 主要利用了 2. 4GHz和5GHz两个频段，尤其以2. 4GHz频段应用居多，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，在传输过程中衰减很快， 最主要的是目前破解WIFI密码的软件及硬件很普遍，现有WIFI不能保障用户的信息安全。
【发明内容】
[0004] 本发明目的在于提供一种使用双向频率加密技术的WIFI射频模块，其有效的扩 大WIFI信号的传输距离，并提升通信质量，保障用户信息安全。
[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： 一种使用双向频率加密的WIFI射频模块，包括收发天线及分别与其连接并通过其发 射和接收WIFI信号的发射加密模块和接收解密模块，所述发射加密模块和接收解密模块 同时连接一输出混频信号的加密信号发生器模块；还包括同时与发射加密模块和接收解密 模块连接，并控制二者的工作状态的控制模块。
[0006] 优选的，所述发射加密模块包括依次连接的第一带通滤波器、第一混频器、第二带 通滤波器和功率放大器；所述所述第一带通滤波器连接有信号源，第一混频器连接加密信 号发生器模块的输出端，所述功率放大器连接到收发天线。
[0007] 优选的，所述接收解密模块包括依次连接的第三带通滤波器、低噪声放大器LNA、 第四带通滤波器、第二混频器、第五带通滤波器和放大器；所述第三带通滤波器连接收发天 线，所述第二混频器连接加密信号发生器模块的输出端。
[0008] 优选的，所述控制模块包括相互连接的检波器和比较器，所述检波器通过一 3dB 耦合器连接第一射频开关，所述第一射频开关分别连接发射加密模块的第一带通滤波器输 入端和接收解密模块的放大器输出端；所述控制模块通过检波器检测信号强度，通过比较 器输出控制信号控制发射加密模块和接收解密模块的工作状态。
[0009] 优选的，所述加密信号发生器模块包括依次连接的单片机、频率综合器、温补晶 振、第六带通滤波器、缓冲放大器和功分器，还包括与频率综合器连接的温补晶振，所述功 分器输出两路信号，分别通过第七带通滤波器、第八带通滤波器连接第一混频器和第二混 频器。
[0010] 进一步优选的，所述第一带通滤波器和第五带通滤波器的频率通带为2. 4GHz? 2.485GHz。
[0011] 进一步优选的，所述第二带通滤波器、第三带通滤波器和第四带通滤波器的频率 通带为 400MHz ?485MHz。
[0012] 具体的，优选的，所述信号源通过3dB耦合器连接第一射频开关。
[0013] 进一步优选的，所述收发天线通过第二射频开关分别与发射加密模块的功率放大 器和接收解密模块的第三带通滤波器。
[0014] 相对于现有技术中的方案，本发明的优点是： 本发明所述的使用双向频率加密技术的WIFI射频模块，利用双向频率加密技术，在发 送信号时将信号进行频率加密再进行传输，并且增加了信号的波长，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，并且大大增加了用户 信息的安全。
【专利附图】
【附图说明】
[0015] 下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述： 图1为本发明所述WIFI射频模块的实施例的原理框图。
[0016] 其中：1、收发天线；2、发射加密模块；21、第一带通滤波器；22、第一混频器；23、第 二带通滤波器；24、功率放大器；3、接收解密模块；31、第三带通滤波器；32、低噪声放大器 LNA ;33、第四带通滤波器；34、第二混频器；35、第五带通滤波器；36、放大器；4、加密信号 发生器模块；41、单片机、温补晶振；42、频率综合器；43、第六带通滤波器；44、缓冲放大器； 45、功分器；46、温补晶振；5、控制模块；51、检波器；52、比较器；53、控制信号；6、信号源； 7、3dB耦合器；8、第一射频开关；9、第二射频开关；10、第七带通滤波器；11、第八带通滤波 器。
【具体实施方式】
[0017] 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。
[0018] 实施例： 本实施例描述了一种使用双向频率加密技术的WIFI射频模块，其原理如图1所示，所 述双向频率加密WIFI射频模块包括收发天线1、发射WIFI信号的发射加密模块2、接收外 部WIFI信号的接收解密模块3、加密信号发生器4、控制模块5和信号源6,所述发射加密模 块2和接收解密模块3与加密信号发生器模块4相连，所述发射加密模块、接收解密模块通 过收发天线1接收或发射WIFI信号。
[0019] 所述发射加密模块2包括依次连接的频率通带为2. 4GHz?2. 485GHz的第一带通 滤波器21、第一混频器22、频率通带为400MHz?485MHz的第二带通滤波器23和功率放大 器24,输入信号进入该模块后经第一带通滤波器21进行滤波处理后通过第一混频器22与 加密信号发生器4输出的信号进行混频，再经过第二带通滤波器23得到滤波后的信号，最 后经过功率放大器24放大信号，经过第二射频开关9从收发天线1发射出去，发射频率为 400MHz ?485MHz。
[0020] 所述接收解密模块3包括依次连接的频率通带为0. 4GHz?0. 485HGZ的第三带通 滤波器31、低噪声放大器（LNA)32、频率通带为0. 4GHz?0. 485HGZ的第四带通滤波器33、 第二混频器34、频率通带为2. 4GHz?2. 485GHz的第五带通滤波器35和放大器36。在接 收解密模块3中，收发天线1接收的信号经过第二射频开关9后先通过第三带通滤波器31， 再通过低噪声放大器32对信号强度进行放大，再经第四带通滤波器33滤除杂波，然后与加 密信号发生器模块4产生的加密信号在第二混频器34处进行混频，再通过第五带通滤波器 35滤除杂波后，提取2. 4GHz?2. 485GHz的WIFI信号，经放大器36将信号放大，最终从尾 端的第一射频开关8输出。
[0021] 所述加密信号发生器4包括依次连接的单片机41、频率综合器42、第六带通滤波 器43、缓冲放大器44,功分器45和与频率综合器42连接的温补晶振46 ;频率综合器42输 出2GHz射频信号，信号经缓冲放大器44放大后，经过功分器44成为两路信号，分别经过第 七带通滤波器10和第八带通滤波器11，输入到发射加密模块和接收解密模块。
[0022] 其中，由于加密信号发生器模块4输出的信号和输入的2. 4GHz?2. 485GHz信号 在第一混频器22进行混频时，会产生反射信号，到达加密信号发生器模块4时，会对其产生 干扰，从而导致产生的信号频率发生抖动，进而产生频率及相位误差，导致混频信号失真， 影响发射及接收速率。所以本实施例在频率综合器42和第一混频器22之间加入了第六带 通滤波器43和缓冲放大器44。所述第六带通滤波器43滤除2GHz以外的信号，缓冲放大器 44对正向信号放大的同时，对反向信号有很大的隔离作用，对于第一混频器22到加密信号 发生器模块4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。
[0023] 本实施例中的混频器(包括第一混频器22与第二混频器34)采用双平衡结构，混 频管为砷化镓HBT器件，该混频器具有很高的ldb压缩点和很高的三阶交叉点，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] 所述控制模块5包括检波器51和比较器52,输入信号经3dB耦合器耦合到控制模 块5,所述控制模块5通过检波器51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5通过输出控制信号53打开发射加密模块2并关闭接收解密模块3,此 时发射加密模块2开始向收发天线1发射400MHz?485MHz信号；若控制模块5检测到的 信号小于阀值，则判决为接收状态，控制模块5通过输出控制信号53打开接收解密模块3， 并关闭发射加密模块2,此时接收解密模块3开始从收发天线1接收400MHz?485MHz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. 一种使用双向频率加密的WIFI射频模块，其特征在于：包括收发天线及分别与其连 接并通过其发射和接收WIFI信号的发射加密模块和接收解密模块，所述发射加密模块和 接收解密模块同时连接一输出混频信号的加密信号发生器模块；还包括同时与发射加密模 块和接收解密模块连接，并控制二者的工作状态的控制模块。
2. 根据权利要求1所述的使用双向频率加密的WIFI射频模块，其特征在于：所述发射 加密模块包括依次连接的第一带通滤波器、第一混频器、第二带通滤波器和功率放大器；所 述所述第一带通滤波器连接有信号源，第一混频器连接加密信号发生器模块的输出端，所 述功率放大器连接到收发天线。
3. 根据权利要求2所述的使用双向频率加密的WIFI射频模块，其特征在于：所述接收 解密模块包括依次连接的第三带通滤波器、低噪声放大器LNA、第四带通滤波器、第二混频 器、第五带通滤波器和放大器；所述第三带通滤波器连接收发天线，所述第二混频器连接加 密信号发生器模块的输出端。
4. 根据权利要求3所述的使用双向频率加密的WIFI射频模块，其特征在于：所述控制 模块包括相互连接的检波器和比较器，所述检波器通过一 3dB耦合器连接第一射频开关， 所述第一射频开关分别连接发射加密模块的第一带通滤波器输入端和接收解密模块的放 大器输出端；所述控制模块通过检波器检测信号强度，通过比较器输出控制信号控制发射 加密模块和接收解密模块的工作状态。
5. 根据权利要求3所述的使用双向频率加密的WIFI射频模块，其特征在于：所述加密 信号发生器模块包括依次连接的单片机、频率综合器、温补晶振、第六带通滤波器、缓冲放 大器和功分器，还包括与频率综合器连接的温补晶振，所述功分器输出两路信号，分别通过 第七带通滤波器、第八带通滤波器连接第一混频器和第二混频器。
6. 根据权利要求3所述的使用双向频率加密的WIFI射频模块，其特征在于：所述第一 带通滤波器和第五带通滤波器的频率通带为2. 4GHz?2. 485GHz。
7. 根据权利要求3所述的使用双向频率加密的WIFI射频模块，其特征在于：所述第二 带通滤波器、第三带通滤波器和第四带通滤波器的频率通带为400MHz?485MHz。
8. 根据权利要求4所述的使用双向频率加密的WIFI射频模块，其特征在于：所述信号 源通过3dB耦合器连接第一射频开关。
9. 根据权利要求4所述的使用双向频率加密的WIFI射频模块，其特征在于：所述收发 天线通过第二射频开关分别与发射加密模块的功率放大器和接收解密模块的第三带通滤 波器。
【文档编号】H04B1/40GK104124992SQ201410329106
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2014年7月11日 优先权日:2014年7月11日
【发明者】高怀, 李昕, 朱向伟, 周智俐 申请人:苏州华士无线科技有限公司