[發明專利]能夠實現中遠距離通信的ZigBee無線通信模塊

無效

• 申請號: 200610154748.2
• 申請日: 2006-11-17
• 公開（公告）號: CN101188432A
• 公開（公告）日: 2008-05-28
• 發明（設計）人: 胡勇虎;呂勇;吳越
• 申請（專利權）人: 華立儀表集團股份有限公司
• 主分類號: H04B1/38
• 分類號: H04B1/38;H04B1/40;H04B5/02
• 代理公司: 杭州華鼎專利事務所
• 代理人: 韓洪

【技術領域】

本發明涉及ZigBee無線通信模塊，尤其涉及能夠實現中遠距離通信的ZigBee無線通信模塊。

【背景技術】

ZigBee是作為一種短距離、低速率、低功耗無線網絡技術，在數千個微小的傳感器之間相互協調實現通信，以接力的方式通過無線電波將數據從一個傳感器傳到另一個傳感器，因此它們的通信效率非常高。然而在實際應用環境中存在許多不利于信號傳輸的障礙物質，由于ZigBee使用2.4GHZ-2.5GHZ的無線微波頻段，這么高的頻率值的無線信號，在空間衰減的速度就已經很快，更何況在有障礙物的情況下，比如家庭環境的空間都比較擁擠，空間不夠開闊，其中房間中的墻壁、天花板是最主要的障礙物，微波的最大特點就是近乎直線傳播，繞射能力非常弱，因此身處在障礙物后面的無線接收設備會被障礙物給阻擋。

目前的ZigBee模塊在無障礙物的情況下只能傳輸100-200米左右的距離，一般只能穿透一道墻。其傳輸距離短、穿透能力差的缺陷大大地限制了ZigBee通信技術的發展，使性能優越的ZigBee技術不能得到大規模的推廣應用。

所以，如何設計出一種更合理的電路，能夠大大提高ZigBee無線通信模塊的傳輸距離，增強ZigBee無線通信模塊的穿透能力，使ZigBee無線通信模塊能夠實現中遠距離通信，從而使性能優越的ZigBee技術能夠得到大規模的推廣應用，已成為通信領域技術人員研究的重要課題。

【發明內容】

本發明的目的就是解決現有技術中的問題，提出一種能夠實現中遠距離通信的ZigBee無線通信模塊，能夠大大提高ZigBee無線通信模塊的傳輸距離，增強ZigBee無線通信模塊的穿透能力，使ZigBee無線通信模塊能夠實現中遠距離通信，從而使性能優越的ZigBee技術能夠得到大規模的推廣應用。

為實現上述目的，本發明提出了一種能夠實現中遠距離通信的ZigBee無線通信模塊，包括ZigBee無線信號發生/接收電路，還包括第一通道切換電路、通道切換控制電路、低噪聲放大電路、射頻功率放大電路和第二通道切換電路，所述第一通道切換電路與ZigBee無線信號發生/接收電路雙向連接，第一通道切換電路的輸出端與第二通道切換電路的輸入端之間連接有射頻功率放大電路，第二通道切換電路的輸出端與第一通道切換電路的輸入端之間連接有低噪聲放大電路，通道切換控制電路分別與ZigBee無線信號發生/接收電路、第一通道切換電路、低噪聲放大電路、射頻功率放大電路和第二通道切換電路連接，第二通道切換電路連接到天線上。

作為優選，還包括輸出匹配電路，第二通道切換電路與天線之間串聯輸出匹配電路。

作為優選，上述各電路之間的連接采用射頻微帶線進行連接。

作為優選，所述ZigBee無線信號發生/接收電路是產生并識別符合ZigBee無線信號物理標準的射頻信號的電子器件及其配合電路，該電路能夠將信息以符合ZigBee無線信號物理標準的方式發送出去，也能夠從符合ZigBee無線信號物理標準的射頻信號中正確提取其中所包含的信息，但是不能同時進行ZigBee無線信號的發生和接收。

作為優選，所述通道切換電路是切換射頻信號傳輸方向的電子器件及其配合電路，受通道切換控制電路的控制，將射頻信號切換至指定的傳輸通道，并且避免對射頻信號產生干擾。

作為優選，所述通道切換控制電路是進行特定的電平轉換和邏輯運算的電子器件及其配合電路，通道切換控制電路能夠同時產生4路控制信號：第1路控制低噪音放大電路的開啟或關閉；第2路控制功率放大電路開啟或關閉；第3路控制第一通道切換電路的切換方向；第4路控制第二通道切換電路的切換方向。

作為優選，所述低噪聲放大電路是將接收到的射頻信號進行放大的電子器件及其配合電路，低噪聲放大電路將射頻信號放大，并盡可能少的在原信號中加入噪音。

作為優選，所述射頻功率放大電路是將ZigBee無線信號發生/接收電路所產生的射頻信號進行放大的電子器件及其配合電路，射頻信號經過該功率放大電路放大之后，可以在傳遞較遠距離之后，仍可以被正確識別。

作為優選，所述輸出匹配電路是將輸出的射頻信號施加于天線上的電子器件及其配合電路，輸出匹配電路將射頻信號的特性調整得與天線相吻合。

作為優選，所述射頻微帶線是低差損的傳遞射頻信號的傳導線。