带usb接口的无线通信电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种无线通信电路，尤其涉及一种带USB接口的无线通信电路。
【背景技术】
[0002]随着国家电网电能表2013标准发布，智能电能表功能越来越多，不仅仅计量居民用户基本用电情况，同时，支持用户日冻结数据块、月冻结数据块、用户日用电负荷曲线等数据，原有的红外通信端口速率较低，无法满足需求，目前大多数采用有线方式进行数据维护和升级。现有无线通信方式速率较低，红外通信速率一般最高为1Mbps，蓝牙通信为
2.1Mbps。而ISM无线点对点通信电路接口电路因采用USB-UART转换芯片而无法提升通信速率，不同的转换芯片，通信速率差异较大，一般的转换芯片通信速率最高为3Mbps。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的是提供一种电路简单且通信速率高的带USB接口的无线通信电路。
[0004]本实用新型提供的这种带USB接口的无线通信电路，包括接口电路、SOC芯片、RF收发电路；接口电路与SOC芯片模拟接口连接，SOC芯片的RF接口与RF收发电路连接，RF收发电路与RF天线连接。
[0005]所述接口电路包括USB接口、稳压电源、两个滤波电容和电源隔离磁珠；稳压电源的输入端与5V电源连接，其输出端与3.3V电源连接，该3.3V电源通过电源隔离磁珠与电源V3P3A连接；USB接口的电源端与5V电源连接，其接地端接地，其两路差分信号端与所述SOC芯片连接；5V电源通过一滤波电容接地；3.3V电源通过另一滤波电容接地。
[0006]所述稳压电源采用AMS公司的型号为AMSl117的电源芯片。
[0007]所述RF收发电路包括型滤波器和收发滤波电路；JT型滤波器由一电感和两电容组成；收发滤波电路包括接收滤波电路和发送滤波电路，接收滤波电路包括一电感和一电容，发送滤波电路包括另一电感和另一电容；π型滤波器的一端与收发滤波电路连接，其另一端与RF天线连接。
[0008]所述SOC芯片采用德州仪器公司的型号为CC2511F32的芯片。
[0009]本实用新型是一种低成本、layout面积为8 X 1mm的无线通信电路。电路简单，仅18个电子器件。为了解决通信速率瓶颈，本实用新型直接采用USB硬件接口和USB高速模式，通信速率最高为12Mbps ;无线工作频率为2.4-2.5GHz ;为了保证射频信号频率偏差在±5kHz范围内，晶体采用32MHz±15ppm高品质晶体，芯片内部匹配负载，无需外部匹配电容。为了保证射频发射时信号强度达到lOdBm，电流基准电阻采用精度0.5%电阻。
【附图说明】
[0010]图1是本实用新型的原理框图。
[0011]图2是本实用新型的接口电路图。
[0012]图3是本实用新型的SOC芯片电路图。
[0013]图4是本实用新型的RF收发电路图。
【具体实施方式】
[0014]如图1所示，本实用新型包括接口电路、SOC芯片、RF收发电路；接口电路与SOC芯片模拟接口连接，SOC芯片的RF接口与RF收发电路连接，RF收发电路与RF天线连接。
[0015]如图2所示，接口电路包括USB接口 XS2、稳压电源D6、滤波电容C33、滤波电容C34和电源隔离磁珠L8。稳压电源D6的输入端Vin与电源V5P0连接，其输出端Vout与电源V3P3连接，其电源端与电源V3P3连接，其接地端GND接地。该电源V3P3通过电源隔离磁珠L8与电源V3P3A连接。USB接口的I脚与电源V5P0连接，其两路差分信号端DM、DP与SOC芯片连接，其余管脚均接地。电源V5P0通过滤波电容C34接地；电源V3P3通过滤波电容C33接地。
[0016]本实用新型的接口电路一共包含5个器件，该电路的稳压电源采用AMS公司的型号为AMS1117的电源芯片；该芯片输入电压5~15V，输出电压3.3V土 10%，输出电流800mA。
[0017]本实用新型的SOC芯片采用美国德州仪器公司的型号为CC2511F32的芯片，其内嵌8051处理器，包含32kB的flash存储器和4kB RAM。如图3所示，本实用新型的SOC芯片电路共包含6个器件，其中，XLl为32MHz晶体，CU C3为电源滤波电容，R17是复位外部上拉电阻，Rl是发射信号电流基准电阻。该电路采用内置PA，数据通信时工作电流是5mA，发射功率是1dBm ;该电路采用内置LNA和AGC，接收电流是2mA，接收灵敏度-lOldBm，自动增益调节器范围是0~32dB ;该电路为了保证射频信号频率偏差在±5kHz范围内，晶体XL2采用32MHz±15ppm高品质晶体，芯片内部匹配负载，无需外部匹配电容。
[0018]为了保证射频发射时信号强度达到lOdBm，电流基准电阻Rl采用精度为0.5%的电阻。
[0019]如图4所示，RF收发电路包括型滤波器和收发滤波电路。型滤波器的一端与收发滤波电路连接，其另一端与RF天线连接。
[0020]射频信号负端RFN通过电容C6经由π型滤波电路与RF天线连接，该射频信号负端还通过电感L2接地；射频信号正端RFP通过电感L4经由型滤波电路与RF天线连接，该射频信号正端还通过电容C12接地。
[0021]本实用新型的RF收发电路一共包含7个器件，电容C9、电容ClO和电感L3组成一组最简单π型滤波器，电感L2、电容C12、电感L4、电容C6组成一组收发滤波器电路。
【主权项】
1.一种带USB接口的无线通信电路，其特征在于，包括接口电路、SOC芯片、RF收发电路；接口电路与SOC芯片模拟接口连接，SOC芯片的RF接口与RF收发电路连接，RF收发电路与RF天线连接。
2.根据权利要求1所述的带USB接口的无线通信电路，其特征在于，所述接口电路包括USB接口、稳压电源、两个滤波电容和电源隔离磁珠；稳压电源的输入端与5V电源连接，其输出端与3.3V电源连接，该3.3V电源通过电源隔离磁珠与电源V3P3A连接;USB接口的电源端与5V电源连接，其接地端接地，其两路差分信号端与所述SOC芯片连接；5V电源通过一滤波电容接地；3.3V电源通过另一滤波电容接地。
3.根据权利要求2所述的带USB接口的无线通信电路，其特征在于，所述稳压电源采用AMS公司的型号为AMSl117的电源芯片。
4.根据权利要求1所述的带USB接口的无线通信电路，其特征在于，所述RF收发电路包括π型滤波器和收发滤波电路；π型滤波器由一电感和两电容组成；收发滤波电路包括接收滤波电路和发送滤波电路，接收滤波电路包括一电感和一电容，发送滤波电路包括另一电感和另一电容；型滤波器的一端与收发滤波电路连接，其另一端与RF天线连接。
5.根据权利要求1所述的带USB接口的无线通信电路，其特征在于，所述SOC芯片采用德州仪器公司的型号为CC2511F32的芯片。
【专利摘要】本实用新型公开了一种带USB接口的无线通信电路，包括接口电路、SOC芯片、RF收发电路；接口电路与SOC芯片模拟接口连接，SOC芯片的RF接口与RF收发电路连接，RF收发电路与RF天线连接。本实用新型电路简单，仅18个电子器件。为了解决通信速率瓶颈，本实用新型直接采用USB硬件接口和USB高速模式，通信速率最高为12Mbps；无线工作频率为2.4~2.5GHz；为了保证射频信号频率偏差在±5kHz范围内，晶体采用32MHz±15ppm高品质晶体，芯片内部匹配负载，无需外部匹配电容。为了保证射频发射时信号强度达到10dBm，电流基准电阻采用精度0.5%电阻。
【IPC分类】G08C17-02
【公开号】CN204423621
【申请号】CN201520128628
【发明人】王成, 朱政坚, 陈剑
【申请人】威胜集团有限公司
【公开日】2015年6月24日
【申请日】2015年3月6日