[实用新型]通用微功率无线通信模块

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种通用微功率无线通信模块。

背景技术

通用微功率无线通信模块广泛应用在无线抄表、工业遥测、遥控，自动化数据采集，楼宇自动化，机房设备监控，安防，门禁系统，无线键盘和鼠标，水下定位，报警等工业和民用设备上。随着通信技术的发展，微功率无线通信技术得到了飞速的发展，但是一直存在通信距离短，穿透能力差等缺点，直接影响了该技术在各领域中的推广和应用。如基于某公司的某型号微功率无线模块，在发射功率为100mW时，其通信距离在470MHz频道时低于400米，只能穿透砖粉结构的墙体1-2堵。 

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种穿透能力强，通信距离远的通用微功率无线通信模块。

本实用新型提供的这种通用微功率无线通信模块，包括射频芯片、MCU、晶振、射频发送电路和射频接收回路,其中晶振有两个，频率不同，一个晶振与射频芯片连接，另一个晶振与MCU连接；射频芯片通过串口与MCU连接；射频发送电路和射频接收回路含有控制开关，该控制开关用于射频芯片在发送射频信号时与射频芯片和天线连接。

所述射频芯片采用芯科实验室有限公司的Si4432型芯片，MCU采用美国爱特梅尔公司的Atxmega32A4型单片机。

本实用新型通用微功率无线通信模块，可以通过射频接口直接与天线连接，与传统的无线模块相比，省去了馈线，降低了射频信号的衰减，有效地提高了通信距离。本实用新型通过发明人试用证明其发射功率最大为100mW,可以通过软件来调节发射功率，其通信距离不小于800米，通信距离远，穿透能力强。

附图说明

图1是本实用新型的电路结构示意框图。

图2是图1中Si4432与Atxmega32A4的具体连线示意图。

图3是针对图1的一种电路图。

图4是图3所示实施方式的外形尺寸图。

具体实施方式

从图1可以看出本实用新型包括射频芯片、MCU、晶振、射频发送电路和射频接收回路,其中射频芯片通过串口与MCU连接；射频发送电路和射频接收回路与射频芯片连接，晶振有两个，一个为32MHz晶振，另一个为11.0592MHz晶振，32MHz晶振与射频芯片连接，11.0592MHz晶振与MCU连接；射频芯片采用的是Silicon Labs公司（芯科实验室有限公司）推出的一款高集成度、低功耗、多频段的EZRadioPRO系列无线收发芯片Si4432型芯片。其工作电压为1．9～3．6 V，20引脚QFN封装(4 mm×4 mm)，可工作在315／433／868／915 MHz四个频段；内部集成分集式天线、功率放大器、唤醒定时器、数字调制解调器、64字节的发送和接收数据FIFO，以及可配置的GPIO等。Si4432在使用时所需的外部元件很少，1个30 MHz的晶振、几个电容和电感就可组成一个高可靠性的收发系统，设计简单，且成本低。Si4432的接收灵敏度达到-117 dB，可提供极佳的链路质量，在扩大传输范围的同时将功耗降至最低；最小滤波带宽达8 kHz，具有极佳的频道选择性；在240～960 MHz频段内，不加功率放大器时的最大输出功率就可达+20dBm，设计良好时收发距离最远可达2 km。

MCU采用美国ATMEL公司的Atxmega32A4 8/16位单片机，能通过SPI接口与Si4432连接，Si4432初始化程序和无线自组网程序下载在单片机的中，Si4432的发射功率可以通过编程改变。Si4432与Atxmega32A4的连接见图2。

从图3可以看出，Si4432的射频发送电路由控制开关D1,电容C8、C9、C11、C14,电感L1、L2、L3组成。射频接收回路由控制开关D1,电感L3、L5、 L7,电容C10、C12、C13、C17组成，当Si4432发送射频信号时，D1连接Si4432发送回路和天线。

图4示出了上述实施方式的外形尺寸图，整个模块为长方形，模块上方的5个孔接口为射频接口连接器，直接连接天线，与以前的无线模块相比，省去了馈线，降低了射频信号的衰减，能有效提高通信距离。两个间距为1.27mm的插针能方便与用户的转接板连接，如用户转接板可以采用双排插座，可以直接将无线模块插座在插座上，方便模块的互换。