无线通信芯片性能提升电路的制作方法

本实用新型涉及无线通信电路技术领域，具体涉及一种无线通信芯片性能提升电路。

背景技术：

现有多功能数字无线通讯专用芯片(CC1100E)，具备多种调制方式，通讯速率可调，在一芯片内包换接收和发射功能，易于通过微电脑控制，特别是它具有非常小的静态工作电流，所以在470MHZ～510MHZ频段的调频无线抄表中得到广泛应用。但现有无线通信芯片的输出发射功率一般只有10mW,接收灵敏度也只有-110dBm左右，用在几百米的无线通讯时问题不大，但在几公里的无线远程抄表中使用却满足不了通信要求的。

技术实现要素：

本实用新型针对现有无线通信芯片(CC1100E)的输出发射功率和接收灵敏度难以满足远距离远程抄表使用的问题，提供一种无线通信芯片性能提升电路。

为解决上述问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

无线通信芯片性能提升电路，主要由第一射频开关U2、第二射频开关U3、发射高频功率放大电路、发射带通滤波和阻抗匹配电路、接收前置放大电路和接收带通滤波电路组成。第一射频开关U2的RFC端口连接到无线通信芯片的接收发射共有通路上；第一射频开关U2的RF1端口连接发射高频功率放大电路的输入端，发射高频功率放大电路的输出端连接发射带通滤波和阻抗匹配电路的输入端，发射带通滤波和阻抗匹配电路的输出端连接第二射频开关U3的RF1端口。第二射频开关U3的RFC端口连接收发天线；第二射频开关U3的RF2端口连接接收前置放大电路的输入端，接收前置放大电路的输出端连接接收带通滤波电路的输入端，接收带通滤波电路的输出端连接第一射频开关U2的RF2端口。

作为改进，上述无线通信芯片性能提升电路还进一步包括收发带通滤波电路，该收发带通滤波电路连接在第二射频开关U3的RFC端口和收发天线之间。

作为改进，上述无线通信芯片性能提升电路还进一步包括发射受控模拟开关T2，该发射受控模拟开关T2的一端连接无线通信芯片的GPO0端口，另一端连接发射高频功率放大电路，以控制高频发射管的偏置电压输入。

作为改进，上述无线通信芯片性能提升电路还进一步包括接收受控模拟开关T1，该接收受控模拟开关T1的一端连接无线通信芯片的GDO2端口，另一端连接接收前置放大电路，以用来控制接收前置放大电路工作电压输入。

与现有技术相比，本实用新型能够极大地提高了无线通信芯片(CC1100E)所构成的无线通讯电路的接收灵敏度和射频发射功率，使无线远程抄表的距离能大于5KM，从而使无线通讯距离得到很大的提升。

附图说明

图1为现有无线通信芯片参考电路原理图。

图2为本实用新型无线通信芯片性能提升电路原理图。

具体实施方式

为达到本实用新型的目的、使技术方案和优点更加清楚明白，以下对无线通信芯片CC1100E的性能提升电路作进一步详细说明。

图1是无线通信芯片CC1100E资料给出的参考电路。这种结构的电路外围的器件较少，无线通信芯片CC1100E的12、13脚是RF接收和发射的正负信号输入/输出端口，电容C7～C9和电感L1～L2把这两端口藕合在一起，电容10～C11和电感L3～L4组成的阻抗变换电路，把阻抗变换到50欧姆，通过电容C12藕合到收发天线。这种结构的电路因外围电路只是进行阻抗变换没有对接收和发射的信号加以放大处理，在实际应用中收发距离较近。

为了能够提高该款无线通信芯片CC1100E的无线通讯距离，本实用新型所设计的无线通信芯片性能提升电路增设在上述无线通信芯片的参考电路中，即无线通信芯片的接收发射共有通路和收发天线之间，其结构如图2所示，主要由第一射频开关U2、第二射频开关U3、发射通路、接收通路、以及收发带通滤波电路组成。

第一射频开关U2为开关UPG2214TK，第二射频开关U3由开关UPG2030，第一射频开关U2和第二射频开关U3的作用是对接收和发射通路控制和收发隔离。

发射通路包括发射高频功率放大电路、发射带通滤波和阻抗匹配电路和发射受控模拟开关T2。第一射频开关U2的RFC端口连接到无线通信芯片的接收发射共有通路上。接收发射共有通路由连接在无线通信芯片的RF-N和RF-P上的电容C121-125、C131和电感L121-L123、L131构成。第一射频开关U2的RF1端口连接发射高频功率放大电路的输入端，发射高频功率放大电路的输出端连接发射带通滤波和阻抗匹配电路的输入端，发射带通滤波和阻抗匹配电路的输出端连接第二射频开关U3的RF1端口。无线通信芯片的GDO0端口同时连接到第一射频开关U2的VH2端口和第二射频开关U3的VH2端口。此外，无线通信芯片的GDO0端口还经由发射受控模拟开关T2控制发射高频功率放大电路的偏置电压输入，以实现发射通路控制、发射电源管理和省电控制。

在本实施例中，发射高频功率放大电路主要由射频功率管2SK3078及其外围电路组成，发射带通滤波和阻抗匹配电路主要由多个电容和电感组成，发射受控模拟开关由BC847PN及其外围电路组成。无线通信芯片CC1100E发射信号经由接收发射共有通路送到第一射频开关U2的FRC端口，经由第一射频开关U2的RF1端口输出到发射通路。发射通路的2SK3078(Q1)是高频功率放大管，它把发射信号进行放大，经由多个电容和电感组成的带通滤波和阻抗变换电路连到第二射频开关U3的RF1端口经转换到第二射频开关U3的FRC端口输出馈给收发天线发射出去。

在发射部分增加了主要由高频功率管2SK3078和电感构成的高频功率放大电路，把无线通信芯片CC1100E输出的10mW发射信号进行高频放大再耦合给收发天线发射出去，使发射输出功率增大到180mW。

接收通路包括接收前置放大电路、接收带通滤波电路和接收受控模拟开关T1。第二射频开关U3的RFC端口经由收发带通滤波电路连接收发天线。收发带通滤波电路由电感L2、L6和电容C10构成。收发天线接收到的微弱无线信号通过收发带通滤波电路滤波后，再经由C11耦合到射频开关U3的RFC端口。第二射频开关U3的RF2端口连接到接收前置放大电路的输入端，接收前置放大电路的输出端连接接收带通滤波电路的输入端，接收带通滤波电路的输出端连接第一射频开关U2的RF2端口。无线通信芯片的GDO2端口同时连接第一射频开关U2的VH1端口和第一射频开关U3的VH1端口。此外，无线通信芯片的GDO2端口还经由发射受控模拟开关T2控制接收前置放大电路的电源输入，以实现接收通路控制、接收电源管理和省电控制。

在本实施例中，接收前置放大电路主要由高增益低噪声放大管2SC5508及其外围电路组成，接收带通滤波电路主要由带通滤波器NDF4035组成，接收受控模拟开关由BC847PN及其外围电路组成。收发天线接收到的无线信号经由电感L2、L6，电容C10构成的带通滤波电路滤波，经由电容C11耦合到第二射频开关U3的FRC端口输入，并由第二射频开关U3的RF2端口输出到接收通道。接收通道主要由前置放大管2SC5508(Q2)和带通滤波器NDF4435(FL1)组成。2SC5508(Q2)是高增益低噪声放大管，它对无线信号放大后送给NDF4435带通滤波，把信号载波频率外的干扰信号滤掉，以提高接收电路的抗干扰能力。经滤波的信号送到第一射频开关U2的RF2端口，第一射频开关U2的FRC端口经由接收发射共有通路送入无线通信芯片CC1100E。

在接收部分增加了主要由高增益低噪声放大管2SC5508、电阻R34和R35、电容C87和电感L14构成的前置放大电路，对接收到的无线信号先进行一级前置放大，再送给无线通信芯片CC1100E，使接收灵敏度提高到大于-118dBm。电容C40把放大后的信号送给带通滤波器NDF4035进行带通滤波，提高了接收的抗干扰能力。

需要说明的是，尽管以上本实用新型所述的实施例是说明性的，但这并非是对本实用新型的限制，因此本实用新型并不局限于上述具体实施方式中。在不脱离本实用新型原理的情况下，凡是本领域技术人员在本实用新型的启示下获得的其它实施方式，均视为在本实用新型的保护之内。