一种基于LoRaWAN的通信模块的制作方法

本实用新型涉及无线通信领域，尤其涉及一种基于lorawan的通信模块。

背景技术：

lora是一种1ghz以下的长距离低功耗无线通信技术，采用了线性调频扩频调制技术，提高了网络效率和抗干扰性，确保网络的可靠连接。

lorawan是一个开放标准，它定义了基于lora芯片的lpwan(低功耗广域网)技术的通信协议。运行lorawan协议的网关，其通信距离长达1.5公里，适合于大面积的网络覆盖，主要应用在智慧农业、智慧小区、智慧城市等场景。

然而，现有的lorawan通信模块大多都是单通道，半双工通信，模块接口是邮票孔或其他需要焊接的接口，模块的通信带宽不够，部署安装也不方便。另外，现有的lorawan通信模块上还存在发射功率低，接收到的信号还存在较大干扰的缺点。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题在于，提供了一种lorawan通信模块，能够解决现有的lorawan通信模块存在发射功率低、接收到的信号还存在较大干扰以及不能全双工通信的缺点。

本实用新型提供了一种基于lorawan的通信模块，所述lorawan通信模块包括多通道收发器、第一射频前端、第二射频前端、发送优化模块、接收优化模块、rf开关以及天线接口，所述多通道收发器与第一射频前端以及第二射频前端连接；所述发送优化模块包括功率放大器，所述功率放大器分别与所述第一射频前端和所述rf开关连接；所述接收优化模块包括低噪放大器，所述低噪放大器分别与所述第二射频前端和所述rf开关连接。

优选地，所述发送优化模块还包括第一声表滤波器，所述第一声表滤波器分别与所述功率放大器和所述rf开关连接。

优选地，所述发送优化模块还包括第二声表滤波器，所述第二声表滤波器分别与所述功率放大器和所述第一射频前端连接。

优选地，所述接收优化模块还包括第三声表滤波器，所述第三声表滤波器分别与所述低噪放大器和所述第二射频前端连接。

优选地，所述接收优化模块还包括第四声表滤波器，所述第四声表滤波器分别与所述低噪放大器和所述rf开关连接。

优选地，所述第四声表滤波器还与所述第一射频前端连接。

优选地，所述通信模块还包括mini_pci-e接口，所述多通道收发器通过所述mini_pci-e接口与外部硬件系统连接。

优选地，所述多通道收发器通过spi与所述mini_pci-e接口连接。

优选地，所述多通道收发器还依次通过spi转usb接口的方式与mini_pci-e接口连接。

优选地，所述多通道收发器还通过gpio与所述mini_pci-e接口连接。

实施本实用新型的有益效果在于：

本实用新型公开了一种基于lorawan的通信模块，所述通信模块包括多通道收发器、第一射频前端、第二射频前端、发送优化模块、接收优化模块、rf开关以及天线接口，能够实现多通道全双工通信，并且通过发送优化模块能够解决无线射频芯片发射功率小和接收距离近的缺点，通过接收优化模块能够减少干扰，过滤部分杂乱信号。

附图说明

图1是本实用新型提供的基于lorawan的通信模块的第一实施例图；

图2是本实用新型提供的基于lorawan的通信模块的第二实施例图；

图3是本实用新型提供的基于lorawan的通信模块的接口示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述。仅此声明，本发明在文中出现或即将出现的上、下、左、右、前、后、内、外等方位用词，仅以本发明的附图为基准，其并不是对本发明的具体限定。

如图1所示，本实用新型提供的一种基于lorawan的通信模块的第一实施例，所述通信模块包括多通道收发器1、第一射频前端2、第二射频前端3、发送优化模块4、接收优化模块5、rf开关6以及天线接口7，所述多通道收发器1与第一射频前端2以及第二射频前端3连接；所述发送优化模块4包括功率放大器401，所述功率放大器401分别与所述第一射频前端1和所述rf开关6连接；所述接收优化模块5包括低噪放大器501，所述低噪放大器501分别与所述第二射频前端3和所述rf开关6连接。

需要说明的是，本实用新型提供的基于lorawan的通信模块，通过多通道收发器1能够并行接收多个频段的数据包，具备多通道通信的功能，能够同时接收和发射信号。在发射信号时，所述第一射频前端2通过功率放大器401放大发送信号，再通过天线把信号发射出去，提高了发送功率，增加了通信距离。在接收信号时，天线收到信号后，再经过低噪放大器放大接收到的信号，最后传输至第二射频前端，能够提高接收信号的信号强度，便于精准接收以及分析信号。其中，所述多通道收发器1优先选用sx1301芯片，所述第一射频前端与第二射频前端均为sx1255芯片，所述功率放大器为trf37c37，所述低噪放大器为spf5013z，所述rf收发开关为rfsw1012，但不限于此。

基于lorawan的通信模块主要用于与lora节点或者与其它的lorawan通信模块进行无线数据传输，mcu再把lorawan通信模块接收到的数据通过网关上传到云端服务器，从而能够掌握lora节点的运行状态。其中，lora节点包括lora烟感与lora智能家居等。

如图2所示，本实用新型提供的一种基于lorawan的通信模块的第二实施例，所述发送优化模块4还包括第一声表滤波器402，所述第一声表滤波器402分别与所述功率放大器401和所述rf开关6连接。通过所述第一声表滤波器能够滤除信号经过所述功率放大器放大后所产生的干扰信号，提高发射信号的质量。

进一步地，所述发送优化模块4还包括第二声表滤波器402，所述第二声表滤波器402分别与所述功率放大器401和所述第一射频前端2连接。通过第二声表滤波器能够滤除信号在产生之后经过第一射频前端等装置所产生的干扰信号，提高发射信号的质量。

更佳地，所述接收优化模块5还包括第三声表滤波器502，所述第三声表滤波器502分别与所述低噪放大器501和所述第二射频前端2连接。通过所述第三声表滤波器502能够滤除信号经过所述低噪放大器501放大后所产生的干扰信号，提高接收信号的质量。

进一步地，所述接收优化模块5还包括第四声表滤波器503，所述第四声表滤波器503分别与所述低噪放大器501和所述rf开关6连接。通过所述第四声表滤波器503能够滤除接收到的信号中的干扰信号，提高接收信号的质量。

需要说明的是，所述第一声表滤波器、第二声表滤波器以及第三声表滤波器均为hdf840a2-s6，但不限于此。

优选地，所述第四声表滤波器503还与所述第一射频前端2连接，即通信模块接收到的信号出了传输到第二射频前端3外，还传输至第一射频前端2，相当于所述第一射频前端既是发射端也是接收端。

如图3所示，所述通信模块还包括mini_pci-e接口8，所述多通道收发器1通过所述mini_pci-e接口8与外部硬件系统连接，使用mini_pci-e接口，方便嵌入到其他的硬件系统中，安装较为方便，所述mini_pci-e接口8支持热拔插接入，极大地方便了系统功能的在线扩展。

优选地，所述多通道收发器1通过spi与所述mini_pci-e接口8连接。

更佳地，所述多通道收发器1还依次通过spi转usb接口的方式与mini_pci-e接口连接，spi转usb接口芯片9，进一步提高lorawan通信模块的实用性。

进一步地，所述多通道收发器1还通过gpio与所述mini_pci-e接口8连接。该gpio引脚用来指示多通道收发器的状态，以便mcu可以使用轮询或中断的方法及时对多通道收发器的寄存器进行无线信号的收发，从而判断接收信号还是发送信号。

综上所述，本实用新型提供了一种基于lorawan的通信模块能够解决现有的技术问题，能够实现多通道全双工通信，并且通过发送优化模块4能够解决无线射频芯片发射功率小和接收距离近的缺点，通过接收优化模块5能够减少干扰，过滤部分杂乱信号，另外，还通过mini_pci-e接口8以及spi转usb接口芯片9，进一步增加了通信模块的实用性。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。