一种智能家居用电平平移驱动的功率检测射频模块的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及射频模块领域，具体涉及一种智能家居用电平平移驱动的功率检测射频模块。
【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，同时功率检测电路输出的是一个接近线性的电压信号而不是逻辑高低电平信号，容易受到干扰，不适合直接控制射频模块工作状况，需要从处理芯片内存中提取电压表判断工作状态，增加了处理芯片的压力。
【发明内容】
[0003]本实用新型提供的一种智能家居用电平平移驱动的功率检测射频模块，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，通过电平平移驱动直接控制射频模块工作，一对反相信号也能避免各种干扰。
[0004]—种智能家居用电平平移驱动的功率检测射频模块，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，并输出的电压到电平平移驱动电路；电平平移驱动电路:将功率检测电路的单一控制信号变为稳定的驱动能力强的一对反相的控制信号，将控制信号传送到处理芯片；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，检测信号传送到电平平移驱动电路将近线性的控制信号转画为一对反相电平控制信号，控制信号传送到处理芯片，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]进一步的，所述电平平移驱动电路包括一个三极管和一个双P沟道场效应管，通过三极管将功率检测电压信号放大出入双P沟道场效应管，让一个接近线性的电压信号转化为一对逻辑高低电平信号，逻辑高低电平信号比线性电压信号稳定，不容易受到干扰，双检测信号可分别连接指示LED，可跟直观地了解模块工作状态。
[0010]本实用新型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，通过电平平移驱动直接控制射频模块工作，一对反相信号也能避免温度漂移和各种干扰。
【附图说明】
[0011]图1为本实用新型的射频模块原理图。
[0012]图2为本实用新型的天线匹配电路示意图。
[0013]图3为本实用新型的功率检测电路示意图。
[0014]图4为本实用新型的电压转换电路示意图。
[0015]图5为本实用新型的处理芯片电路示意图。
[0016]图6为本实用新型的电平平移驱动电路示意图。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。
[0018]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0019]作为本实用新型的一个实施例，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另一端分别连接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。
[0020]功率检测电路中使用功率二极管Dl为HSMS-2850，集成运放UlA为AD642JH，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与电平平移驱动电路的INl连接。
[0021]实施例中的电平平移驱动电路使用一个型号为9011的NPN三极管Ql和一个型号为RFlk49093的双P沟道场效应管U4，电路输入端通过电阻R16连接三极管Ql的基极，电路输入端还连接电容C9接地；三极管Ql集电极接地，发射极通过电阻R15连接VCC，Ql的发射极还连接有芯片U4的端口 6 ;芯片U4的端口 4和端口 8连接后再连接VCC，端口 2、端口 5和端口 7连接后与电阻R14及电感L6连接，R14另一端接地，L6另一端作为输出端TX并依次连接电阻Rll和发光二极管LEDl接地，芯片U4的端口 I和端口 3连接后与电阻R13及电感L5连接，R13接地，L5另一端也作为输出端RX并依次连接电阻R12和发光二极管LED2接地，双发光二极管可直观地显示射频模块的工作状态，在功率输出过高或过低时，都可以通过两个发光二极管分别表示。
[0022]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为处理芯片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。
[0023]处理芯片采用TI公司的CCl 110，其采用外部晶振Yl提供系统时钟，同时RF_P和RF_N连接定向耦合器的传输信号，I/O端口 Ql和Q2连接电平平移驱动电路的输出端RX和TX，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作为射频数据输出端，根据端口具体情况进行连接使用。
[0024]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种智能家居用电平平移驱动的功率检测射频模块，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，并输出的电压到电平平移驱动电路； 电平平移驱动电路:将功率检测电路的单一控制信号变为稳定的驱动能力强的一对反相的控制信号，将控制信号传送到处理芯片； 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电平平移驱动电路的控制信号判断模块工作状态。2.根据权利要求1所述的一种智能家居用电平平移驱动的功率检测射频模块，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电平平移驱动的功率检测射频模块，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电平平移驱动的功率检测射频模块，其特征在于，所述定向親合器为3dB親合器。5.根据权利要求1所述的一种智能家居用电平平移驱动的功率检测射频模块，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。6.根据权利要求1所述的一种智能家居用电平平移驱动的功率检测射频模块，其特征在于，所述电平平移驱动电路包括一个三极管和一个双P沟道场效应管。
【专利摘要】一种智能家居用电平平移驱动的功率检测射频模块，涉及射频模块领域，解决了射频模块的工作控制问题，电平平移驱动的差分控制信号可以有效避免干扰电流和温漂，控制效果准确，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、电平平移驱动电路，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芯片，根据处理芯片存储器中的电压工作表确定射频模块工作状况，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】CN204886980
【申请号】CN201520496012
【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12月16日
【申请日】2015年7月10日