一种物联网表具中NB-IOT通信信号增强电路的制作方法

本实用新型涉及通信技术领域，具体是指一种物联网表具中NB-IOT通信信号增强电路。

背景技术：

目前物联网行业呈现逐年大幅度上升趋势，每年的再装物联网产品成倍增长，以前是2G 网络为主要的数传手段，但是随着物联网的爆发式增长，原来2G网络已经不能胜任，并且 2G网络模组耗电大，穿透能力差，而且随着通讯技术的发展2G网络已经开始退出网络，被新的更加省电和大传输范围的NB-IOT技术取代。

NB-IOT是基于移动联通电信基站的一种数据传输方式，NB-IOT是新型数据传输方式，兴起于2016年，由于基站和核心网的完善还没有完全完成，部分区域基站改造和升级没有完成，所以目前NB-IOT的通讯信号及通讯覆盖范围比较小，不能达到完全覆盖和完全达到设备传输所需信号要求，所以需要在部分NB设备上进行信号的增强，另一个原因就是NB的频段附近有ISM一部分频段，目前ISM频段的设备大多数都是超过国家规定的功率范围工作，对NB设备影响比较大，根据这两方面的原因需要对NB设备进行频段带宽选择性要增强，降低外界环境频段对NB设备的影响，同时由于选择性的增加，同时增加了信号的灵敏度，阻止外界干扰信号，保障NB段内信号有效进入设备内。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本实用新型提出了一种物联网表具中NB-IOT通信信号增强电路，顺应当前物联网通讯的新兴技术，而且能够在不改动模组内部结构的条件下通过外部网络来对信号进行筛选，是一种简易和性价比很高的技术手段。

为了实现上述目的，本实用新型具有如下构成：

该物联网表具中NB-IOT通信信号增强电路，包括NB-IOT通讯模组、滤波网络和天线，所述NB-IOT通讯模组的输出端通过所述滤波网络与所述天线相连接；

所述滤波网络包括PE4259开关、第一级π型滤波网络和第二级选频网络，所述第二级选频网络为带通滤波器，所述PE4259开关的RFC引脚连接至所述天线，所述第一级π型网络的第一端与PE4259开关的RF2引脚相连接，所述第一级π型网络的第二端与所述第二级选频网络的第一端相连接，所述第二级选频网络的第二端与所述NB-ITO通讯模组的RF端相连接。

可选地，所述第一级π型滤波网络包括电容C20、电容C21和电感L05，所述电容C21 的第一端分别与所述电感L05的第一端和所述PE4259开关的RF2引脚相连接，所述电容C21 的第二端分别与电容C20的第一端和接地端相连接，所述电容C20的第二端分别与所述电感 L05的第二端和所述第二级选频网络的第一端相连接。

可选地，所述PE4259开关的RFC端通过电容C22与所述天线相连接。

可选地，所述第二级选频网络包括电容C19和电感L04，所述电容C19的第一端与所述电容C20的第二端相连接，所述电感L04的第一端与所述电容C19的第一端相连接，所述电感L04的第二端和所述电容C19的第二端相连接且均连接至所述NB-IOT通讯模组的RF端。

可选地，所述电路还包括主控芯片和电源管理电路，所述主控芯片与所述NB-IOT通讯模组相连接，所述电源管理电路通过所述主控芯片为所述NB-IOT通讯模组供电。

可选地，所述主控芯片采用PIC16LF1947芯片，所述PIC16LF1947芯片的第29引脚和第30引脚连接至时钟电路。

可选地，所述时钟电路包括电容C35、电容C36和晶振X02，所述PIC16LF1947芯片的第29引脚连接至所述电容C35的第一端，所述PIC16LF1947芯片的第30引脚连接至电容 C36的第一端，所述电容C35的第二端和电容C36的第二端接地，所述电容C35的第一端和电容C36的第一端之间连接有所述晶振X02。

可选地，所述NB-IOT通讯模组包括NB-IOT通讯芯片、电容C38、电阻R41、电阻R42、电阻R43、电阻R39、电阻R40、三极管Q03和LED灯LED03，其中：

所述NB-IOT通讯芯片的第18引脚通过电阻R39连接至VCC端，NB-IOT通讯芯片的第19引脚通过电阻R40连接至VCC端，NB-IOT通讯芯片的第16引脚通过LED灯LED03 接地，三极管Q03的第一端连接至NB-IOT通讯芯片的第7引脚，三极管Q03的第二端接地，三极管Q03的第三端分别连接至电阻R43的第一端和电阻R42的第一端，电阻R43的第二端接地，NB-IOT通讯芯片的第40引脚通过电容C38连接至NB-IOT通讯芯片的第43 引脚，NB-IOT通讯芯片的第1引脚通过电阻R41接地。

本实用新型的有益效果主要体现在：

本实用新型的技术方案顺应当前物联网通讯的新兴技术，降低外界环境频段对NB设备的影响，同时由于选择性的增加，同时增加了信号的灵敏度，阻止外界干扰信号，保障NB段内信号有效进入设备内，而且能够在不改动模组内部结构的条件下通过外部网络来对信号进行筛选，是一种简易和性价比很高的技术手段；本实用新型的产品应用范围广泛，可以应用于各类水、气、电、热及各类工业仪表领域的应用场景。

附图说明

图1为本实用新型一实施例的物联网表具中NB-IOT通信信号增强电路的结构框图；

图2为本实用新型一实施例的滤波网络的结构示意图；

图3为本实用新型一实施例的主控芯片的结构示意图；

图4为本实用新型一实施例的NB-IOT通讯模组的结构示意图。

具体实施方式

为了能够更清楚地描述本实用新型的技术内容，下面结合具体实施例来进行进一步的描述。

如图1所示，本实用新型提供了一种物联网表具中NB-IOT通信信号增强电路，包括NB- IOT通讯模组、滤波网络和天线，所述NB-IOT通讯模组的输出端通过所述滤波网络与所述天线相连接；

所述滤波网络包括PE4259开关、第一级π型滤波网络和第二级选频网络，所述第二级选频网络为带通滤波器，所述PE4259开关的RFC引脚连接至所述天线A01，所述第一级π型网络的第一端与PE4259开关的RF2引脚相连接，所述第一级π型网络的第二端与所述第二级选频网络的第一端相连接，所述第二级选频网络的第二端与所述NB-ITO通讯模组的RF端相连接。

如图2所示，为本实用新型一实施例的滤波网络的结构示意图。所述第一级π型滤波网络包括电容C20、电容C21和电感L05，所述电容C21的第一端分别与所述电感L05的第一端和所述PE4259开关的RF2引脚相连接，所述电容C21的第二端分别与电容C20的第一端和接地端相连接，所述电容C20的第二端分别与所述电感L05的第二端和所述第二级选频网络的第一端相连接。

进一步地，所述PE4259开关的RFC端通过电容C22与所述天线A01相连接。

进一步地，所述第二级选频网络包括电容C19和电感L04，所述电容C19的第一端与所述电容C20的第二端相连接，所述电感L04的第一端与所述电容C19的第一端相连接，所述电感L04的第二端和所述电容C19的第二端相连接且均连接至所述NB-IOT通讯模组的RF 端。

本实施例的滤波原理为：天线感应进来的信号，通过高频开关PE4259后进入前端滤波网络，前端网络由电容C20、电容C21、电感L05组成第一级π型滤波网络，网络带宽为70MHZ，中心频段为859MHZ，进行对NB带外的杂散信号进行滤波衰减，然后有效信号进入第二级选频网络，该网络是电容C19和电容L04组成的859MHZ为谐振点的带通滤波器，将850MHZ 的谐振信号通过，带外信号衰减，衰减值大于60DM，有效信号经过两级滤波后进入模组RF 端进行信息解调，通过测试没有滤波之前，带外设备干扰会导致通讯成功率下降43％，加入滤波后，同样外界干扰情况下，通讯成功率为98.7％。充分验证了加入滤波网络后，通讯效果明显改善。

滤波网络选值如下：

L05＝3.3nH，L04＝2.2Nh；

C19＝4.7P，C20＝3p，C21＝6.8p。

如图1所示，所述电路还包括主控芯片和电源管理电路，所述主控芯片与所述NB-IOT 通讯模组相连接，所述电源管理电路通过所述主控芯片为所述NB-IOT通讯模组供电。

如图3所示，为本实用新型一实施例的主控芯片的结构示意图。所述主控芯片采用 PIC16LF1947芯片，所述PIC16LF1947芯片的第29引脚和第30引脚连接至时钟电路。在该实施例中，所述时钟电路包括电容C35、电容C36和晶振X02，所述PIC16LF1947芯片的第 29引脚连接至所述电容C35的第一端，所述PIC16LF1947芯片的第30引脚连接至电容C36 的第一端，所述电容C35的第二端和电容C36的第二端接地，所述电容C35的第一端和电容C36的第一端之间连接有所述晶振X02。

如图4所示，为本实用新型一实施例的NB-IOT通讯模组的结构示意图。所述NB-IOT通讯模组包括NB-IOT通讯芯片、电容C38、电阻R41、电阻R42、电阻R43、电阻R39、电阻 R40、三极管Q03和LED灯LED03，其中：

所述NB-IOT通讯芯片的第18引脚通过电阻R39连接至VCC端，NB-IOT通讯芯片的第19引脚通过电阻R40连接至VCC端，NB-IOT通讯芯片的第16引脚通过LED灯LED03 接地，三极管Q03的第一端连接至NB-IOT通讯芯片的第7引脚，三极管Q03的第二端接地，三极管Q03的第三端分别连接至电阻R43的第一端和电阻R42的第一端，电阻R43的第二端接地，NB-IOT通讯芯片的第40引脚通过电容C38连接至NB-IOT通讯芯片的第43 引脚，NB-IOT通讯芯片的第1引脚通过电阻R41接地。

本实用新型的物联网表具中NB-IOT通信信号增强电路中，提出了一种新的硬件结构的连接方式，而不涉及对计算机软件或方法的改进，通过不同芯片和电路元器件的组合，实现了水表数据的NFC传输，因此仅涉及产品结构和连接关系的改进。

本实用新型的有益效果主要体现在：

本实用新型的技术方案顺应当前物联网通讯的新兴技术，降低外界环境频段对NB设备的影响，同时由于选择性的增加，同时增加了信号的灵敏度，阻止外界干扰信号，保障NB段内信号有效进入设备内，而且能够在不改动模组内部结构的条件下通过外部网络来对信号进行筛选，是一种简易和性价比很高的技术手段；本实用新型的产品应用范围广泛，可以应用于各类水、气、电、热及各类工业仪表领域的应用场景。

在此说明书中，本实用新型已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本实用新型的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。