WiFi抗干扰电路及方法
【专利摘要】本发明公开了一种WiFi抗干扰电路及方法，包括WiFi模块、ZigBee模块及滤波器，该WiFi模块上设有WiFi处理器模块、第三开关、第四开关、第三滤波器、第四滤波器及第一天线；该ZigBee模块上设有ZigBee处理器模块、第一开关、第二开关、第一滤波器、第二滤波器及第二天线；该ZigBee模块上设有ZigBee处理器模块、第一开关、第二开关、第一滤波器、第二滤波器及第二天线；该WiFi模块受到ZigBee模块发射信号的干扰；该第一滤波器滤将ZigBee发射的信号，在进入WiFi处理器模块之前进行滤除干扰，并分离信号后，通过第二天线传递给WiFi模块内的第一天线。本发明通过电路模块的协同工作：WiFi模块、ZigBee模块分别与滤波器的集合在同一电路中，有效避免或减少WiFi模块受到ZigBee的无线信号干扰的问题。
【专利说明】
WiFi抗干扰电路及方法
技术领域
[0001 ]本发明涉及通信技术领域，尤其涉及WiFi无线网络受到ZigBee干扰的一种WiFi抗干扰电路及方法。
【背景技术】
[0002]ZigBee是近来出现的一种新兴的短距离无线通信技术，它采用了 IEEE802.15.4标准作为其物理层和媒体接入层规范，主要面向的应用领域是低速率无线个人区域网，具有低功耗、低成本和低复杂度的特点。
[0003]基于IEEE802.11b/g/n标准的WiFi是当今无线局域网的主流技术。随着低速率应用市场需求的不断增长，需要ZigBee和WiFi系统共存的应用场景越来越多。但由于两者都工作在2.4GHz的工业科学医学的免费频段(I SM Band , Industrial ScientificMedicalBand)，它们不可避免地会产生相互干扰。
[0004]ZigBee无线网络不能共存原因为ZigBee在发射信号时，严重恶化WiFi的接收灵敏度所致，这是行业内急需解决的问题。
[0005]通过研发创新，本申请采用频谱划分的方式，解决WiFi和ZigBee无线网络能够共存的问题，使WiFi接收部分信道免受或降低来自ZigBee无线信号的干扰。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于提供一种WiFi抗干扰电路及方法，使WiFi接收部分信道免受或降低来自ZigBee无线信号的干扰。
[0007 ]为解决上述问题，本发明提供以下技术方案:
本发明所述的一种WiFi抗干扰电路，包括:WiFi模块、ZigBee模块及滤波器，
该WiFi模块上设有WiFi处理器模块、第三开关、第四开关、第三滤波器、第四滤波器及第一天线；
该ZigBee模块上设有ZigBee处理器模块、第一开关、第二开关、第一滤波器、第二滤波器及第二天线。
[0008]较佳地、所述ZigBee模块还包括第三收发开关、第二功率放大器、第二收发开关、第二低噪声放大器、第三射频输入端口、第一开关、Vl脚、V2脚、V3脚、第一滤波器、第二滤波器、第二开关、第二射频脚、第二射频共用脚及第四射频输出端口；
所述第一开关V2脚、V3脚为低电平，Vl脚为高电平时，信号由第一滤波器输出至第二开关，所述第三开关Vl脚、V2脚、V3脚分别与Zigbee处理器模块连接；
所述第一开关Vl脚、V3脚为低电平，V2脚为高电平时，信号由第二滤波器输出至第二开关，所述第一开关Vl脚、V2脚、V3脚分别与Zigbee处理器模块连接。
[0009]所述ZigBee信号从第三射频输入端口输入至第一开关，其间电容起到耦合信号，并隔开直流的作用，V2脚、V3脚为低电平，Vl脚为高电平时，信号由第一滤波器输出至第二开关，其间直通电容为耦合信号，并隔开直流的作用，所述第二开关V3脚为高电平，Vl脚、V2脚为低电平时，信号由第三射频脚导向第二射频共用脚，最终通至第四射频输出端口。
[0010]较佳地、所述WiFi模块还包括第一功率放大器、第一收发开关及第一低噪声放大器、第一射频输入端口、第三开关、Vl脚、V2脚、V3脚、第三滤波器、第四滤波器、第四开关、第一射频脚、第二射频脚、第三射频脚、第一射频共用脚及第二射频输出端口 ；
所述第三开关Vl脚、V2脚为低电平、V3脚为高电平时，信号由第三滤波器输出至第四开关，所述Vl脚、V2脚、V3脚分别与WiFi处理器模块连接；
所述第三开关Vl脚、V3脚为低电平、V2脚为高电平，信号由第四滤波器输出至第四开关，所述Vl脚、V3脚、V2脚分别与WiFi处理器模块连接。
[0011]较佳地、所述WiFi信号从第一射频输入端口输入第三开关，电容起到耦合信号，并隔开直流的作用，Vl脚、V2脚为低电平，V3脚为高电平时，信号由第三滤波器输出至第四开关，其间直通电容为耦合信号，并隔开直流的作用。Vl脚为高电平，V2脚、V3脚为低电平时，信号从第四开关第一射频脚导向第一射频共用脚，信号最终通至第二射频输出端口。
[0012]所述WiFi模块内的巴仑还包括第一巴仑及第二巴仑。
[0013]所述Zi gBee模块内的巴仑还包括第三巴仑及第四巴仑。
[0014]一种WiFi网络抗干扰的方法:所述WiFi模块网络受到ZigBee模块发射信号的干扰；
所述第一滤波器滤将ZigBee发射的信号，在进入WiFi处理器模块之前进行滤除干扰，并分离信号后，通过第二天线传递给WiFi模块内的第一天线。
[0015]本发明的有益效果:
采用频谱划分方式预防ZigBee干扰WiFi，使用滤波器将ZigBee发射频谱在进入WiFi模块之前抑制，为确保WiFi可以正常工作，第三滤波器主要抑制2422MHz以下的频谱，第一滤波器主要抑制2441MHz以上频谱，通过该种方式解决了 ZigBee发射信号干扰到WiFi的问题，本发明通过不同的信号路径来解决共存问题，并有效避免或减少了无线信号互相干扰的问题。
【附图说明】
[00? 0]图1所示本发明WiF i抗干扰电路及方法结构示意图。
[0017]图2所示本发明WiFi抗干扰电路及方法第一种路径结构示意图。
[0018]图3所示本发明WiFi抗干扰电路及方法第二种路径结构示意图。
[0019I图4所示本发明WiFi抗干扰电路直通路径结构示意图。
[°02°]图5所示本发明WiFi工作频谱示意图。
[0021 ]图6所不本发明ZigBee射频发射电路增加部分的电路图。
[0022]图7所示本发明WiFi射频接收电路增加部分的电路图。
【具体实施方式】
[0023]为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。
[0024]参照图1所示，本发明实施例提供的一种WiFi抗干扰电路，所述WiFi模块上设有WiFi处理器模块、第三开关、第四开关、第三滤波器、第四滤波器及第一天线； 所述ZigBee模块上设有ZigBee处理器模块、第一开关、第二开关、第一滤波器、第二滤波器及第二天线。
[0025]所述ZigBee模块发射的频谱干扰WiFi模块的接收电路，通过滤波器将ZigBee模块发射的频谱在进入WiFi模块之前抑制，使WiFi接收到的部分信道免收或降低来自ZigBee模块无线信号的干扰。
[0026]所述WiFi模块内的巴仑还包括第一巴仑和第二巴仑。
[0027]所述ZigBee模块内的巴仑还包括第三巴仑和第四巴仑。
[0028]所述ZigBee模块还包括第三收发开关、第二功率放大器、第二收发开关、第二低噪声放大器、第三射频输入端口、第一开关、Vl脚、V2脚、V3脚、第一滤波器、第二滤波器、第二开关、第二射频脚、第二射频共用脚及第四射频输出端口；
所述第一开关V2脚、V3脚为低电平，Vl脚为高电平时，信号由第一滤波器输出至第二开关，所述第一开关Vl脚、V2脚、V3脚分别与Zigbee处理器模块连接；
所述第一开关Vl脚、V3脚为低电平，V2脚为高电平时，信号由第二滤波器输出至第二开关，所述第一开关Vl脚、V2脚、V3脚分别与Zigbee处理器模块连接。
[0029]所述WiFi模块还包括第一功率放大器、第一收发开关及第一低噪声放大器、第一射频输入端口、第三开关、Vl脚、V2脚、V3脚、第三滤波器、第四滤波器、第四开关、第一射频脚、第二射频脚、第三射频脚、第一射频共用脚及第二射频输出端口 ；
所述第三开关Vl脚、V2脚为低电平、V3脚为高电平时，信号由第三滤波器输出至第四开关，所述Vl脚、V2脚、V3脚分别与WiFi处理器模块连接；
所述第三开关Vl脚、V3脚为低电平、V2脚为高电平，信号由第四滤波器输出至第四开关，所述Vl脚、V3脚、V2脚分别与WiFi处理器模块连接。
[0030 ]参照图2优选实施例，WiF i抗干扰电路优选方案一:
所述WiFi信号从第一射频输入端口输入第一开关，电容起到親合信号，并隔开直流的作用，Vl脚、V2脚为低电平，V3脚为高电平时，信号由第三滤波器输出至第二开关，其间下地电容为匹配作用，直通电容为耦合信号，并隔开直流的作用，与第三滤波器并联的电容为兼容设计，Vl脚为高电平，V2脚、V3脚为低电平时，信号从第一射频脚导向射频共用脚，信号最终通至射频输出端口；
所述ZigBee信号从第二射频输入端口输入第四开关，其间电容起到耦合信号，并隔开直流的作用，V2脚、V3脚为电平，Vl脚为高电平时，信号由第一滤波器输出至第四开关，其间下地电容为匹配作用，直通电容为耦合信号，并隔开直流的作用，所述第一滤波器的目的是增加滤波抑制度，所述V3脚为高电平，V2脚、V3脚为低电平时，信号由第二射频脚导向第二射频共用脚，最终通至第二射频输出端口；
参照图3所示，优选实施例，WiFi抗干扰电路实施方案二:
所述ZigBee信号从第三射频输入端口输入至第一开关，其间电容起到耦合信号，并隔开直流的作用，V2脚、V3脚为低电平，Vl脚为高电平时，信号由第一滤波器输出至第二开关，其间直通电容为耦合信号，并隔开直流的作用，所述第二开关V3脚为高电平，Vl脚、V2脚为低电平时，信号由第三射频脚导向第二射频共用脚，最终通至第四射频输出端口。
[0031]所述WiFi信号从第一射频输入端口输入第三开关，电容起到耦合信号，并隔开直流的作用，Vl脚、V2脚为低电平，V3脚为高电平时，信号由第三滤波器输出至第四开关，其间直通电容为耦合信号，并隔开直流的作用。Vl脚为高电平，V2脚、V3脚为低电平时，信号从第四开关第一射频脚导向第一射频共用脚，信号最终通至第二射频输出端口。
[0032]参照图4所示，WiFi抗干扰电路实施方案三:
所述ZigBee信号从第三射频输入端口输入第一开关，其间电容起到親合信号，并隔开直流的作用，V2脚、V3脚为低电平，Vl脚为高电平时，信号由第二十七电容输出至第二开关，第二开关V3脚为高电平，Vl脚、V2脚为低电平时，信号从第二射频脚导向第二射频共用脚，最终通至第四射频输出端口。
[0033]所述WiFi信号第一射频输入端口输入第三开关，其间电容起到親合信号，并隔开直流的作用，Vl脚、V2脚为低电平，V3脚为高电平时，信号由第四十电容输出至第四开关，第四十电容为耦合信号，并隔开直流的作用，V3脚为高电平，Vl脚、V2脚为低电平时，信号从第三射频脚导向第一射频共用脚，最终通至第二射频输出端口。
[0034]参照图5所示WiFi工作频谱示意图:
本发明采用频谱划分方式预防ZigBee干扰WiFi ,ZigBee干扰WiFi指ZigBee发射的频谱干扰WiFi的接收电路，使用滤波器将ZigBee发射频谱在进入WiFi处理器模块之前进行抑制，图5为WiFi工作频谱模板，从中可知频谱已扩展至120MHz带宽，达到WiFi和ZigBee共存，必须使用滤波器；
WiFi模块中装置两颗滤波器，分别是第三滤波器及第四滤波器，为确保WiFi模块可以正常工作，第三滤波器主要抑制2422MHz以下频谱，确保ZigBee2405MHz、2410MHz、2415MHz可以正常工作，第一滤波器主要抑制2441MHz以上的频谱。
[0035]参照图6所示，ZigBee射频发射电路:
所述ZigBee模块还包括第三收发开关、第二功率放大器、第二收发开关、第二低噪声放大器、第三射频输入端口、第一开关、Vl脚、V2脚、V3脚、第一滤波器、第二滤波器、第二开关、第二射频脚、第二射频共用脚及第四射频输出端口；
所述第一开关V2脚、V3脚为低电平，Vl脚为高电平时，信号由第一滤波器输出至第二开关，所述第一开关Vl脚、V2脚、V3脚分别与Zigbee处理器模块连接；
所述第一开关Vl脚、V3脚为低电平，V2脚为高电平时，信号由第二滤波器输出至第二开关，所述第一开关Vl脚、V2脚、V3脚分别与Zigbee处理器模块连接。
[0036I参照图7所示，WiFi射频接收电路:
所述WiFi模块还包括第一功率放大器、第一收发开关及第一低噪声放大器、第一射频输入端口、第三开关、Vl脚、V2脚、V3脚、第三滤波器、第四滤波器、第四开关、第一射频脚、第二射频脚、第三射频脚、第一射频共用脚及第二射频输出端口 ；
所述第三开关Vl脚、V2脚为低电平、V3脚为高电平时，信号由第三滤波器输出至第四开关，所述Vl脚、V2脚、V3脚分别与WiFi处理器模块连接；
所述第三开关Vl脚、V3脚为低电平、V2脚为高电平，信号由第四滤波器输出至第四开关，所述Vl脚、V3脚、V2脚分别与WiFi处理器模块连接。
[0037] 一种WiFi网络抗干扰的方法，包括:
所述WiFi模块网络受到ZigBee模块发射信号的干扰；
所述第一滤波器滤将ZigBee发射的信号，在进入WiFi处理器模块之前进行滤除干扰，并分离信号后，通过第二天线传递给WiFi模块内的第一天线。
[0038]所述ZigBee模块发射信号时，在ZigBee信号进入WiFi模块之前，通过第一滤波器将ZigBee模块发射的信号进行过滤，解决ZigBee信号干扰WiFi信号的问题。
[0039]需要说明的是，本案不仅仅通过上述方式解决WiFi模块与ZigBee模块抗干扰的问题，还可以通过其他方式解决，比如:可在2.4GHzZigBee发射通道中放置滤波器，
2.4GHzWiFi接收通道中放置滤波器，可解决ZigBee干扰WiFi的问题。
[0040]滤波器可放置在射频通道的任何位置，只需满足2.4GHz?2.5GHz频谱划分使用的原则进行抗干扰。干扰源通道放置滤波器滤除边带杂散信号，被干扰通道放置滤波器滤除干扰源主频信号。此方式即可达到抗干扰的目的。
[0041 ]在本发明实施例中，在WiFi模块受到干扰时，通过在ZigBee模块内装置滤波器，滤除干扰和分离出有用的信号，通过第二天线将滤除后的有用信号发送给第一天线，ZigBee信号从第三射频输入端口输入至第一开关，信号由第一滤波器输出至第二开关，信号由第三射频导向第二射频共用脚，最终通至第四射频输出端口。
[0042]本发明具体应用途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，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，还可以作出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种WiFi抗干扰电路，包括:WiFi模块、ZigBee模块及滤波器，其特征在于， 所述WiFi模块上设有WiFi处理器模块、第三开关、第四开关、第三滤波器、第四滤波器及第一天线； 所述ZigBee模块上设有ZigBee处理器模块、第一开关、第二开关、第一滤波器、第二滤波器及第二天线。2.根据权利要求1所述的WiFi抗干扰电路，其特征在于，所述ZigBee模块还包括第三收发开关、第二功率放大器、第二收发开关、第二低噪声放大器、第三射频输入端口、第一开关、Vl脚、V2脚、V3脚、第一滤波器、第二滤波器、第二开关、第二射频脚、第二射频共用脚及第四射频输出端口； 所述第一开关V2脚、V3脚为低电平，Vl脚为高电平时，信号由第一滤波器输出至第二开关，所述第一开关Vl脚、V2脚、V3脚分别与Zigbee处理器模块连接； 所述第一开关Vl脚、V3脚为低电平，V2脚为高电平时，信号由第二滤波器输出至第二开关，所述第一开关Vl脚、V2脚、V3脚分别与Zigbee处理器模块连接。3.根据权利要求2所述的WiFi抗干扰电路，其特征在于，所述ZigBee信号从第三射频输入端口输入至第一开关，其间电容起到耦合信号，并隔开直流的作用，V2脚、V3脚为低电平，Vl脚为高电平时，信号由第一滤波器输出至第二开关，其间直通电容为親合信号，并隔开直流的作用，所述第二开关V3脚为高电平，Vl脚、V2脚为低电平时，信号由第三射频脚导向第二射频共用脚，最终通至第四射频输出端口。4.根据权利要求2所述的WiFi抗干扰电路，其特征在于，所述ZigBee信号从第三射频输入端口输入第一开关，其间电容起到耦合信号，并隔开直流的作用，Vl脚、V3脚为低电平，V2脚为高电平时，信号由第二滤波器输出至第二开关，其间直通电容为耦合信号，并隔开直流的作用，所述第二开关V2脚为高电平，Vl脚、V3脚为低电平时，信号由第二射频脚导向第二射频共用脚，最终通至第四射频输出端口。5.根据权利要求2所述的WiFi抗干扰电路，其特征在于，所述ZigBee信号从第三射频输入端口输入第一开关，其间电容起到耦合信号，并隔开直流的作用，Vl脚、V2脚为低电平，V3脚为高电平时，信号由第二十七电容输出至第二开关，第二开关Vl脚为高电平，V2脚、V3脚为低电平时，信号从第二射频脚导向第二射频共用脚，最终通至第四射频输出端口。6.根据权利要求1所述WiFi抗干扰电路，其特征在于，所述WiFi模块还包括第一功率放大器、第一收发开关及第一低噪声放大器、第一射频输入端口、第三开关、Vl脚、V2脚、V3脚、第三滤波器、第四滤波器、第四开关、第一射频脚、第二射频脚、第三射频脚、第一射频共用脚及第二射频输出端口； 所述第三开关Vl脚、V2脚为低电平、V3脚为高电平时，信号由第三滤波器输出至第四开关，所述Vl脚、V2脚、V3脚分别与WiFi处理器模块连接； 所述第三开关Vl脚、V3脚为低电平、V2脚为高电平，信号由第四滤波器输出至第四开关，所述Vl脚、V3脚、V2脚分别与WiFi处理器模块连接。7.根据权利要求6所述的WiFi抗干扰电路，其特征在于，所述WiFi信号从第一射频输入端口输入第三开关，电容起到耦合信号，并隔开直流的作用，Vl脚、V2脚为低电平，V3脚为高电平时，信号由第三滤波器输出至第四开关，其间直通电容为耦合信号，并隔开直流的作用;Vl脚为高电平，V2脚、V3脚为低电平时，信号从第四开关第一射频脚导向第一射频共用脚，信号最终通至第二射频输出端口。8.根据权利要求6所述的WiFi抗干扰电路，其特征在于，所述WiFi信号从第一射频输入端口输入第三开关，其间电容起到耦合信号，并隔开直流的作用，VI脚、V3脚为低电平，V2脚为高电平时，信号由第四滤波器输出至第四开关，其间直通电容为耦合信号，并隔开直流的作用;V2脚为高电平，Vl脚、V3脚为低电平时，信号从第二射频脚导向第一射频共用脚，最终通至第二射频输出端口。9.根据权利要求6所述的WiFi抗干扰电路，其特征在于，所述WiFi信号第一射频输入端口输入第三开关，其间电容起到耦合信号，并隔开直流的作用，V2脚、V3脚为低电平，Vl脚为高电平时，信号由第四十电容输出至第四开关，第四开关V3脚为高电平，Vl脚、V2脚为低电平时，信号从第三射频脚导向第一射频共用脚，最终通至第二射频输出端口。10.一种WiFi网络抗干扰的方法，其特征在于，包括: 所述WiFi模块网络受到ZigBee模块发射信号的干扰； 所述第一滤波器滤将ZigBee发射的信号，在进入WiFi处理器模块之前进行滤除干扰，并分离信号后，通过第二天线传递给WiFi模块内的第一天线。
【文档编号】H04W16/14GK105933911SQ201610231240
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年4月14日
【发明人】李魁, 朱俊岗, 朱峰, 余建美, 朱俊岭
【申请人】南京物联传感技术有限公司