一种智能家居用带功率检测的射频模块的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及射频模块领域，具体涉及一种智能家居用带功率检测的射频模块。
【背景技术】
[0002]射频模块广泛应用于物联网领域，尤其是智能家居设备领域中。无线开关和无线电动窗帘和投影仪控制装置等设备中都大量使用了射频模块。但一般射频模块并不带有功率检测功率，无法让用户了解设备的当前工作状态，在长时间工作或接受到其它功率异常的信号时，模块中的放大器和其它附属设备容易超负荷工作，减少了射频模块的工作寿命，容易对射频设备造成误操作。
【发明内容】
[0003]本发明提供的一种智能家居用带功率检测的射频模块，可让用户了解设备的当前工作状态，在长时间工作或接受到其它功率异常的信号时，切断信号的接收，使模块中的放大器和其它附属设备避免超负荷工作，增加了射频模块的工作寿命，防止对射频设备造成误操作。
[0004]—种智能家居用带功率检测的射频模块，包括:天线匹配电路:包括天线并对天线进行阻抗匹配和信号滤波；定向耦合器:将天线匹配电路传输过来的信号转换为两路信号并分别传送给巴伦电路和处理芯片；巴伦电路:将定向耦合器传输过来的差分射频信号转换为单路信号，并将单路信号发送到功率检测电路；功率检测电路:检测巴伦电路传送过来的单路信号的功率，并输出对应的电压到处理芯片的一个I/O端口 ；电源电路:将对外部电压转换为5V电压对模块进行供电；电压转换电路:将模块电压由5V转换为3.3V对处理芯片进行供电；处理芯片:接收射频信号并根据功率检测电路的检测电压判断模块工作状态。天线匹配电路的信号经过定向耦合器将信号变为两路，一路经巴伦电路转换为单路信号给功率检测信号电路，检测信号传送到处理器，根据处理器存储器中的电压工作表确定射频模块工作状况，正常时对另一路数据信号进行接收发送，异常时断开数据接收保证模块的硬件正常。
[0005]进一步的，所述天线匹配电路包括集成天线和SMA接口，在集成天线无法满足使用要求时，可以外接独立天线提高信号的接收效率。
[0006]进一步的，所述电压转换电路的输出端和输出端均连接有滤波电容接地，有效地避免电路中其它信号对射频信号的干扰。
[0007]进一步的，所述定向耦合器为3dB耦合器，输出的两路信号与输入信号完全相同的，保证了功率检测和信号传输的准确性。
[0008]进一步的，所述功率检测电路为二级管功率检测电路，包括有一个功率二级管和一个同相放大电路，通过功率二极管D1、电容C15和电阻R6实现信号的检波，电阻R7、R8、R9和集成运放UlA构成同相放大电路，输出端OUTl连接电阻RlO接地，电阻RlO作为负载电阻。
[0009]本发明有益效果在于可让用户了解设备的当前工作状态，在长时间工作或接受到其它功率异常的信号时，切断信号的接收，使模块中的放大器和其它附属设备避免超负荷工作，增加了射频模块的工作寿命，防止对射频设备造成误操作。
【附图说明】
[0010]图1为本发明的射频模块原理图。
[0011]图2为本发明的天线匹配电路示意图。
[0012]图3为本发明的功率检测电路示意图。
[0013]图4为本发明的电压转换电路示意图。
[0014]图5为本发明的处理芯片电路示意图。
具体实施例
[0015]作为本发明的一个实施例，天线匹配电路考虑接收频率为433M的信号，集成天线连接负载电阻Rl，SMA接口连接负载电阻R2，电阻Rl和R2另一端连接后与200pF的电容C3相连，电容C3另一端连接33nH的电感L3后通过12pF的电容C4接地，L3两端连接C3和18nH的电感L2，电容C3和电感L3之间还连接有6.8pF的电容C5接地，电感L2另一端连接6.8pF的电容C2和33nH的电感L4作为差分射频信号的两个端口，电容C2的射频信号端口依次连接33nH的电感LI和220pF的电容Cl后接地，电感L4的射频信号端口连接6.8pF的电容C6接地。
[0016]功率检测电路中使用功率二极管Dl为HSMS-2850，集成运放U1AAD642JH，定向耦合器传输的差分检测信号经过巴伦电路转换为单端信号连接到功率二极管Dl的正级，Dl的正极还连接有电阻R5接地，Dl的负极连接有电容C15和电阻R6接地外还通过电阻R7与集成运放UlA负极输入端相连；U1A的正极输入端连接有电阻R8接地外还通过电阻R9与UlA输出端OUTl相连，UlA输出端还连接有RlO接地。功率二极管D1、电容C15和电阻R6实现信号的检波，电阻R7、R8、R9和集成运放UlA构成同相放大电路，输出端OUTl连接电阻RlO接地，电阻RlO作为负载电阻。输出端OUTl与处理器CClllO的一个I/O端口连接用于接收检测功率数据。
[0017]实施例中采用标准的220V转5V的USB接口电路，所以使用芯片LMl 117转换5V的电压为3.3V为处理器CClllO供电，LMl117输入端连接极性电容Cll与电容C12接地，输出端连接极性电容C14和电容C13接地，在电压转换的两端均滤除杂波干扰保证电压转换的稳定性。
[0018]处理器采用TI公司的CCl 110，其采用外部晶振Yl提供系统时钟，同时1^_?和RF_N连接定向耦合器的传输信号，I/O端口 Ql连接检测电路，对未使用的功能端口连接电容接地排除干扰，I/O 口 PO到P7作为数据输出端，根据端口具体情况进行连接使用。
[0019]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种智能家居用带功率检测的射频模块，其特征在于包括: 天线匹配电路:包括天线并对天线进行阻抗匹配和信号滤波； 定向耦合器:将天线匹配电路传输过来的信号转换为两路信号并分别传送给巴伦电路和处理芯片； 巴伦电路:将定向耦合器传输过来的差分射频信号转换为单路信号，并将单路信号发送到功率检测电路； 功率检测电路:检测巴伦电路传送过来的单路信号的功率，并输出对应的电压到处理芯片的一个I/o端口 ； 电源电路:将对外部电压转换为5V电压对模块进行供电； 电压转换电路:将模块电压由5V转换为3.3V对处理芯片进行供电； 处理芯片:接收射频信号并根据功率检测电路的检测电压判断模块工作状态。2.根据权利要求1所述的一种智能家居用带功率检测的射频模块，其特征在于，所述天线匹配电路包括集成天线和SMA接口。3.根据权利要求1所述的一种智能家居用带功率检测的射频模块，其特征在于，所述电压转换电路的输出端和输出端均连接有滤波电容接地。4.根据权利要求1所述的一种智能家居用带功率检测的射频模块，其特征在于，所述定向耦合器为3dB耦合器。5.根据权利要求1所述的一种智能家居用带功率检测的射频模块，其特征在于，所述功率检测电路为二级管功率检测电路，包括有一个功率二级管和一个同相放大电路。
【专利摘要】一种智能家居用带功率检测的射频模块，涉及射频模块领域，解决了射频模块的工作控制问题，其包括：天线匹配电路、定向耦合器、巴伦电路、功率检测电路、电源电路、电压转换电路、处理芯片，天线匹配电路的信号经过定向耦合器将信号变为两路，一路经巴伦电路转换为单路信号给功率检测信号电路，检测信号传送到处理器，根据处理器存储器中的电压工作表确定射频模块工作状况，正常时对另一路数据信号进行接收发送，异常时断开数据接收保证模块的硬件正常，让用户了解设备的当前工作状态，使模块中的放大器和其它附属设备避免超负荷工作，增加了射频模块的工作寿命，防止对射频设备造成误操作。
【IPC分类】H04B1/40, H04B17/00
【公开号】CN105099487
【申请号】CN201510402557
【发明人】严立
【申请人】成都弘毅天承科技有限公司
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2015年7月10日