[实用新型]一种毫米波无线通信工业以太网网关

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种工业以太网网关，特别是一种毫米波无线通信工业以太网网关。

背景技术

工业以太网在现代化生产中已经规模化应用，如西门子的Profinet、贝加莱的Powerlink等工业产品都有大量成功的案例；然而，这些产品在应用中常常面临布线困难，甚至无法布线的情况；比如在大量原有产品系统的改造升级中，难以满足工艺设备之间的管线跨越等，因此，工业以太网应用仍面临一些障碍。

现有WiFi等民用和商业无线技术，在工业数据通信中面临可靠性、安全性等问题，随着工业生产规模扩大和信息化水平提高，带宽的需求也在逐渐增大；而60GHZ毫米波通信具有高带宽、通信保密性好等优点，随着毫米集成电路的快速发展，该类通信技术性价比不断提高；若设计一种60GHZ毫米波工业以太网网关，可以在布线不便等情况下，为工业以太网提供一种高带宽、高保密性的连接方式，从而为工业以太网的进一步应用拓展空间。

实用新型内容

本实用新型目的是为了克服现有技术的不足而提供一种毫米波无线通信工业以太网网关。  

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种毫米波无线通信工业以太网网关，包含微控制器、毫米波射频前端模块、中频处理模块和以太网接口；所述毫米波射频前端模块包含无线收发器芯片；所述中频处理模块包含混合信号前端芯片、上变频芯片和下变频芯片；所述混合信号前端芯片与无线收发器芯片的中频信号输入和输出接口相连；所述混合信号前端芯片通过上变频芯片和下变频芯片与微控制器相连接，混合信号前端芯片通过下变频芯片将中频信号转换为基带信号传送至微控制器，微控制器通过上变频芯片将基带信号转换为中频信号传送至混合信号前端芯片；所述以太网接口与微控制器的以太网输入输出引脚相连接。

优选的，所述毫米波射频前端模块还包含时钟电路；所述时钟电路为无线收发器芯片提供时钟脉冲。

优选的，所述无线收发器芯片工作的毫米波频段在60GHZ，覆盖范围为57至66GHz。

优选的，所述以太网接口为内置以太网隔离变压器的RJ45接口。 

由于上述技术方案的运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：

本实用新型方案的毫米波无线通信工业以太网网关，利用无线收发信息的方式，解决了工业以太网在工业应用中的跨线不方便的问题；而且通过利用60GHZ毫米波通信技术，保证了无线信息传输的带宽和安全性的问题。

附图说明

下面结合附图对本实用新型技术方案作进一步说明：

附图1为本实用新型所述的毫米波无线通信工业以太网网关的方框图；

附图2为本实用新型所述的毫米波无线通信工业以太网网关的各芯片连接关系示意图；

附图3为本实用新型所述的毫米波无线通信工业以太网网关的以太网接口的电路图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

如图1-3所示，本实用新型所述的一种毫米波无线通信工业以太网网关，包含微控制器、毫米波射频前端模块、中频处理模块、以太网接口以及相应的外围基础电路；所述毫米波射频前端模块包含型号为MKR-V-TXRX的无线收发器芯片及其时钟电路；所述无线收发器芯片工作的毫米波频段在60GHZ，覆盖范围为57至66GHz；所述时钟电路为无线收发器芯片提供时钟脉冲；所述中频处理模块包含型号为AD9862的混合信号前端芯片和型号为AD6622的上变频芯片以及型号为AD6620的下变频芯片；所述混合信号前端芯片与无线收发器芯片的中频信号输入和输出接口相连，无线收发器芯片的TxI+、TxI-和TxQ+、TxQ-引脚为中频信号输入通道，由混合信号前端芯片的 Iout+A、Iout-A和Iout+B、Iout-B引脚输入；无线收发器芯片的RxI+、RxI-和RxQ+、RxQ-为I/Q输出通道，将毫米波中频信号输出至混合信号前端芯片的VIN+A、VIN-A和VIN+B、VIN-B引脚；所述混合信号前端芯片通过上变频芯片和下变频芯片与微控制器相连接，混合信号前端芯片通过下变频芯片将中频信号转换为基带信号传送至微控制器，微控制器通过上变频芯片将基带信号转换为中频信号传送至混合信号前端芯片；所述微控制器为型号为MCF52233的单芯片32位控制器芯片；所述以太网接口为型号为PRJ-005A的内置以太网隔离变压器的RJ45接口；所述微控制器的PHY_RXN/PHY_RXP接收接口和PHY_TXN/PHY_TXP发送接口分别接到以太网接口的R-/R+和T- /T+引脚上，从而构成10M/100M快速以太网接口。