一种应用于刀片式网关的射频单元制造技术

本发明专利技术提供一种应用于刀片式网关的射频单元，射频单元可更换的集成于射频板上；射频单元包括：至少两个射频芯片，分别用于与底层网络中的传感器节点和/或中继节点进行通信，以接收所述传感器节点和/或所述中继节点采集到的数据；基带芯片，分别与每个所述射频芯片双向电连接，用于对所述射频芯片发送及接收的信号进行处理；射频低噪声放大器，分别与至少两个所述射频芯片连接，用于对所述射频芯片中的一个从天线接口处接收到的信号进行降噪；射频功率放大器，与射频芯片中的一个连接。本发明专利技术的有益效果：集成在射频板上的射频器件可更换，防止出现因射频板上个别器件失效导致射频板失效，从而导致整个网关报废的问题，实用性更强。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及通讯设备
，尤其涉及一种应用于刀片式网关的射频单元。
技术介绍
物联网网关作为智能家居、智能农业等物联网行业应用系统的通用型控制中心，它是传输层和感知层中间的通信网关，它接收感知层的传感网络节点采集到的现实物理世界的数据信息，并将这些数据信息通过通信网络上传至上层的应用层；应用层对这些数据信息进行存储、分析和处理等操作后，产生相应的控制命令，再通过物联网网关下发给底层的感知层的设备，从而实现对底层传感网络节点的监控和管理。网关通常包括主控单元和射频单元，目前的网关为了保证信号的稳定，一般不会更换其中的射频单元，一旦射频单元中的个别器件失效就会导致整个射频板报废，实用性差。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供了一种长距离、低功耗、信号稳定、使用灵活、扩展性能好的应用于刀片式网关的射频单元。本专利技术采用如下技术方案：一种应用于刀片式网关的射频单元，用于将底层网络的传感器节点和/或中继节点采集到的数据传送给上层网络的服务器，所述射频单元可更换的集成于射频板上；所述射频单元包括：所述射频单元包括：至少两个射频芯片，分别用于与底层网络中的传感器节点和/或中继节点进行通信，以接收所述传感器节点和/或所述中继节点采集到的数据；基带芯片，分别与每个所述射频芯片双向电连接，用于对所述射频芯片发送及接收的信号进行处理；射频低噪声放大器，分别与至少两个所述射频芯片连接，用于对所述射频芯片中的一个从天线接口处接收到的信号进行降噪；射频功率放大器，与所述射频芯片中的一个连接，用于对所述射频芯片发送的信号进行功率放大；接口单元，与所述基带芯片连接，用于提供所述基带芯片与控制设备进行双向通信；电源单元，用于向所述射频单元供电；射频开关，与所述射频低噪声放大器及所述射频功率放大器连接，用于控制切换所述射频单元的工作模式；天线接口，所述天线接口与所述射频开关连接，用于接收所述控制设备发送的信号以及输出经过降噪和功率放大的所述信号。优选的，还包括第一滤波器和第二滤波器；所述射频低噪声放大器通过所述第一滤波器与所述射频开关连接，所述射频功率放大器通过所述第二滤波器与所述射频开关连接，所述第一滤波器和第二滤波器用于对高频射频信号进行衰减，以降低电磁干扰。优选的，还包括第三滤波器；所述射频开关通过所述第三滤波器与所述天线接口连接，所述第三滤波器用于对高频射频信号进行衰减，以降低电磁干扰。优选的，还包括与所述基带芯片连接的指示灯，用于工作状态指示。优选的，所述接口单元包括串行外设接口模块，所述串行外设接口模块采用3.3V电平接口，用于提供所述基带芯片与所述控制设备进行双向通信的接口。优选的，至少两个所述射频芯片中包括第一射频芯片与第二射频芯片，所述第一射频芯片和所述第二射频芯片均采用SX1255芯片。优选的，所述第二射频芯片和所述射频低噪声放大器连接，所述第一射频芯片分别和所述射频低噪声放大器以及所述射频功率放大器连接。优选的，所述基带芯片采用SX1301芯片。优选的，所述射频低噪声放大器采用spf5043z芯片。优选的，所述射频功率放大器采用rfpa1033芯片。优选的，所述射频单元外接+5V直流开关电源。本专利技术的有益效果是：集成在射频板上的射频器件可更换，防止出现因射频板上个别器件失效导致射频板失效，从而导致整个网关报废的问题，实用性更强。附图说明图1为本专利技术的一种优选实施例中，应用于刀片式网关的射频单元的模块功能框图；图2为本专利技术的一种优选实施例中，应用于刀片式网关的射频单元的模块结构图。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，下述技术方案，技术特征之间可以相互组合。下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步的说明：如图1所示，一种应用于刀片式网关的射频单元，用于将底层网络的传感器节点和/或中继节点采集到的数据传送给上层网络的服务器，射频单元可更换的集成于射频板上；射频单元包括：至少两个射频芯片1，分别用于与底层网络中的传感器节点和/或中继节点进行通信，以接收上述传感器节点和/或上述中继节点采集到的数据；基带芯片2，分别与每个上述射频芯片1双向电连接，上述基带芯片2用于对上述射频芯片1发送及接收的信号进行处理；射频低噪声放大器3，分别与至少两个上述射频芯片1连接，用于对上述射频芯片1从天线接口处接收到的信号进行降噪；射频功率放大器4，与上述射频芯片1中的一个连接，用于对上述射频芯片1中的一个发送的信号进行功率放大；接口单元5，与上述基带芯片2连接，用于提供上述基带芯片2与控制设备进行双向通信；电源单元6，用于向上述射频单元供电；射频开关10，与上述射频低噪声放大器3及上述射频功率放大器4连接，用于控制切换上述射频单元的工作模式，整个射频单元处于半双工模式，通过射频开关10切换整个射频电路是处于接收状态还是发送状态；天线接口7，与上述射频开关10连接，用于接收上述控制设备发送的信号以及输出经过降噪和功率放大的信号。在本实施里中，射频芯片1中的一个通过天线接口7接收控制设备发送的信号并将接收到的上述信号发送给射频低噪声放大器进行降噪处理。集成在射频板上的射频器件可更换，防止出现因射频板上个别器件失效导致射频板失效，从而导致整个网关报废的问题，实用性更强。优选的实施例中，射频单元还包括第一滤波器8和第二滤波器11；上述射频低噪声放大器3通过上述第一滤波器8与上述射频开关10连接，上述射频功率放大器4通过上述第二滤波器11与上述射频开关10连接，上述第一滤波器8和第二滤波器11用于对高频射频信号进行衰减，以降低电磁干扰。在本实施里中，第一滤波器8为声表面波滤波器（surface acoustic wave，SAW），第二滤波器11为低通滤波器（Low Pass，LP）优选的实施例中，射频单元还包括第三滤波器9；上述射频开关10通过上述第三滤波器9与上述天线接口7连接，上述第三滤波器9用于对高频射频信号进行衰减，以降低电磁干扰。在本实施里中，第三滤波器9为π型滤波器。优选的实施例中，基带芯片2连接指示灯，用于工作状态指示，在本专利技术中也可通过软件调用来查看系统工作状态。优选的实施例中，至少两个射频芯片1中包括第一射频芯片与第二射频芯片，第一射频芯片分别和上述射频低噪声放大器3以及上述射频功率放大器4连接，第二射频芯片和射频低噪声放大器3连接。在本实施里中，射频单元外接+5V直流开关电源。由于整个系统功耗较低，而对噪声与隔离要求较高，各功能单元采用独立供电，从而降低干扰。而考虑到1.8V压降较大，选用ISL8023芯片作为开关稳压器。第一射频芯片与第二射频芯片连接+3.3V直流开关电源，基带芯片2连接+3.3V直流开关电源。优选的实施例中，选用ISL80103为射频低噪声放大器3提供独立的3.3V直流开关电源。在优选的实施例中，射频低噪声放大器3用spf5043z芯片。优选的实施例中，选用ISL80103为射频功率放大器4提供独立的3.3直流开关电源。在优选的实施例中，所述射频功率放大器采用rfpa1033芯片。优选的实施例中，上述接口单元5包括串行外设接口模块，上述串行外设接口模块采用3.3V电平接口，用于提供上述基带芯片2与上述控制设备进行双向通信的接口。在本实施里中，射频单元通过串行外设接本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种应用于刀片式网关的射频单元，其特征在于，所述射频单元可更换地集成于一射频板上；所述射频单元包括：至少两个射频芯片，分别用于与底层网络中的传感器节点和/或中继节点进行通信，以接收所述传感器节点和/或所述中继节点采集到的数据；基带芯片，分别与每个所述射频芯片双向电连接，用于对所述射频芯片发送及接收的信号进行处理；射频低噪声放大器，分别与至少两个所述射频芯片连接，用于对所述射频芯片中的一个从天线接口处接收到的信号进行降噪；射频功率放大器，与所述射频芯片中的一个连接，用于对所述射频芯片发送的信号进行功率放大；接口单元，与所述基带芯片连接，用于提供所述基带芯片与控制设备进行双向通信；电源单元，用于向所述射频单元供电；射频开关，与所述射频低噪声放大器及所述射频功率放大器连接，用于控制切换所述射频单元的工作模式；所述天线接口，与所述射频开关连接，用于接收所述控制设备发送的所述信号以及输出经过降噪和功率放大的所述信号。

【技术特征摘要】
1.一种应用于刀片式网关的射频单元，其特征在于，所述射频单元可更换地集成于一射频板上；所述射频单元包括：至少两个射频芯片，分别用于与底层网络中的传感器节点和/或中继节点进行通信，以接收所述传感器节点和/或所述中继节点采集到的数据；基带芯片，分别与每个所述射频芯片双向电连接，用于对所述射频芯片发送及接收的信号进行处理；射频低噪声放大器，分别与至少两个所述射频芯片连接，用于对所述射频芯片中的一个从天线接口处接收到的信号进行降噪；射频功率放大器，与所述射频芯片中的一个连接，用于对所述射频芯片发送的信号进行功率放大；接口单元，与所述基带芯片连接，用于提供所述基带芯片与控制设备进行双向通信；电源单元，用于向所述射频单元供电；射频开关，与所述射频低噪声放大器及所述射频功率放大器连接，用于控制切换所述射频单元的工作模式；所述天线接口，与所述射频开关连接，用于接收所述控制设备发送的所述信号以及输出经过降噪和功率放大的所述信号。2.根据权利要求1所述的一种应用于刀片式网关的射频单元，其特征在于，还包括第一滤波器和第二滤波器；所述射频低噪声放大器通过所述第一滤波器与所述射频开关连接，所述射频功率放大器通过所述第二滤波器与所述射频开关连接，所述第一滤波器和所述第二滤波器用于对高频射频信号进行衰减，...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐捷，冷春田，肖潇，赵星辰，丁翊晗，王波，
申请(专利权)人：上海宏力达信息技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31