一种同频无线自组网便携式移动终端论文和设计

全文摘要

本实用新型提供一种同频无线自组网便携式移动终端，TDD射频收发模块包括收发链路、接收发射天线和本振模块；收发链路包括平衡式功率放大模块；平衡式功率放大模块包括π形衰减电路、第一移相电桥、平衡放大器件、第二移相电桥、低通滤波器和稳压模块；π形衰减电路包括电阻R84、电阻R87和电阻R88，电阻R84两端分别通过电阻R87和电阻R88接地；第一移相电桥的输入端一端连接电阻R84，另一端通过51欧姆电阻接地，第一移相电桥的输出端两端分别连接两个平衡放大器的输入端；两个平衡放大器的输出端分别连接第二移相电桥的输入端，第二移相电桥的输出端一端通过51欧姆电阻接地，另一端连接低通滤波器的输入端；具有低功耗、便携性好和组网能力强的优点。

主设计要求

1.一种同频无线自组网便携式移动终端，包括电池模块、网络交换模块、基带调制解调模块和TDD射频收发模块，其特征在于，所述TDD射频收发模块用于收发中频信号，其包括收发链路、接收发射天线和本振模块；所述收发链路包括依次首尾电性连接的中频发送端口、上变频模块、推动放大滤波模块、平衡式功率放大模块、射频开关、带通滤波器、低噪声放大器、一级滤波放大模块、下变频模块、二级滤波放大模块和中频接收端口；所述平衡式功率放大模块包括π形衰减电路、第一移相电桥、平衡放大器件、第二移相电桥、低通滤波器和稳压模块；所述π形衰减电路包括电阻R84、电阻R87和电阻R88，所述电阻R84两端分别通过电阻R87和电阻R88接地；所述第一移相电桥的输入端一端连接所述电阻R84，另一端通过51欧姆电阻接地，所述第一移相电桥的输出端两端分别连接两个所述平衡放大器的输入端；两个所述平衡放大器的输出端分别连接所述第二移相电桥的输入端，所述第二移相电桥的输出端一端通过51欧姆电阻接地，另一端连接所述低通滤波器的输入端；所述稳压模块的输入端与所述电池模块连接，所述稳压的输出端与两个所述平衡放大器件的偏置供电端口连接。

设计方案

1.一种同频无线自组网便携式移动终端，包括电池模块、网络交换模块、基带调制解调模块和TDD射频收发模块，其特征在于，所述TDD射频收发模块用于收发中频信号，其包括收发链路、接收发射天线和本振模块；

所述收发链路包括依次首尾电性连接的中频发送端口、上变频模块、推动放大滤波模块、平衡式功率放大模块、射频开关、带通滤波器、低噪声放大器、一级滤波放大模块、下变频模块、二级滤波放大模块和中频接收端口；

所述平衡式功率放大模块包括π形衰减电路、第一移相电桥、平衡放大器件、第二移相电桥、低通滤波器和稳压模块；所述π形衰减电路包括电阻R84、电阻R87和电阻R88，所述电阻R84两端分别通过电阻R87和电阻R88接地；所述第一移相电桥的输入端一端连接所述电阻R84，另一端通过51欧姆电阻接地，所述第一移相电桥的输出端两端分别连接两个所述平衡放大器的输入端；两个所述平衡放大器的输出端分别连接所述第二移相电桥的输入端，所述第二移相电桥的输出端一端通过51欧姆电阻接地，另一端连接所述低通滤波器的输入端；所述稳压模块的输入端与所述电池模块连接，所述稳压的输出端与两个所述平衡放大器件的偏置供电端口连接。

2.根据权利要求1所述的一种同频无线自组网便携式移动终端，其特征在于，所述电池模块用于给所述网络交换模块、所述基带调制解调模块和所述TDD射频收发模块供电，其包括电池和电池适配器。

3.根据权利要求2所述的一种同频无线自组网便携式移动终端，其特征在于，所述电池为可更换可充电锂电池。

4.根据权利要求1所述的一种同频无线自组网便携式移动终端，其特征在于，所述平衡放大器件的型号为MMZ09332BT1。

5.根据权利要求1所述的一种同频无线自组网便携式移动终端，其特征在于，所述稳压模块的型号为LP2591。

6.根据权利要求1所述的一种同频无线自组网便携式移动终端，其特征在于，所述网络交换模块包括网口和通讯串口，所述网络交换模块通过所述网口连接所述基带调制解调模块与外界网络设备，所述网络交换模块通过所述通讯串口连接所述基带调制解调模块与外界数据终端。

7.根据权利要求6所述的一种同频无线自组网便携式移动终端，其特征在于，所述基带调制解调模块用于将所述网络交换模块的数据以OFDM方式调制和解调。

设计说明书

技术领域

本实用新型属于通信终端技术领域，具体涉及一种同频无线自组网便携式移动终端。

背景技术

随着通信技术的不断发展，近年来移动通信技术得到了飞速发展，蜂窝移动通信系统、无线局域网、蓝牙技术和家庭无线局域网等移动通信技术纷纷涌现，并不断完善。这些无线接入技术的发展使得移动用户可以在任何时候、任何地点以任何方式来访问网络所提供的任何服务。传统的用于专网的基于OFDM(编码正交频分复用)技术的无线通信设备，因为OFDM多载波调制使得PAR(峰值平均功率比)高达10db。为了满足系统的线性度指标需要对功率放大器进行回退设计，使得整机功耗和体积较大。即使采用了LDMOS这种适合OFDM调制的线性放大器和预失真技术可以满足一些较大功率的系统的功耗要求和线性度要求。便携式小型终端如果采用上述优化技术，其体积和功耗还是难以满足便携式严苛的要求。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种同频无线自组网便携式移动终端，以解决基于OFDM技术的功率放大器件体积较大及功耗较高和组网传输问题。

本实用新型提供了如下的技术方案：

一种同频无线自组网便携式移动终端，包括电池模块、网络交换模块、基带调制解调模块和TDD射频收发模块，所述TDD射频收发模块用于用于收发中频信号，其包括收发链路、接收发射天线和本振模块；所述收发链路包括依次首尾电性连接的中频发送端口、上变频模块、推动放大滤波模块、平衡式功率放大模块、射频开关、带通滤波器、低噪声放大器、一级滤波放大模块、下变频模块、二级滤波放大模块和中频接收端口；所述平衡式功率放大模块包括π形衰减电路、第一移相电桥、平衡放大器件、第二移相电桥、低通滤波器和稳压模块；所述π形衰减电路包括电阻R84、电阻R87和电阻R88，所述电阻R84两端分别通过电阻R87和电阻R88接地；所述第一移相电桥的输入端一端连接所述电阻R84，另一端通过51欧姆电阻接地，所述第一移相电桥的输出端两端分别连接两个所述平衡放大器的输入端；两个所述平衡放大器的输出端分别连接所述第二移相电桥的输入端，所述第二移相电桥的输出端一端通过51欧姆电阻接地，另一端连接所述低通滤波器的输入端；所述稳压模块的输入端与所述电池模块连接，所述稳压的输出端与两个所述平衡放大器件的偏置供电端口连接。

优选的，所述电池模块用于给所述网络交换模块、所述基带调制解调模块和所述TDD 射频收发模块供电，其包括电池和电池适配器。

优选的，所述电池为可更换可充电锂电池。

优选的，所述平衡放大器件的型号为MMZ09332BT1。

优选的，所述稳压模块的型号为LP2591。

优选的，所述网络交换模块包括网口和通讯串口，所述网络交换模块通过所述网口连接所述基带调制解调模块与外界网络设备，所述网络交换模块通过所述通讯串口连接所述基带调制解调模块与外界数据终端。

优选的，所述基带调制解调模块用于将所述网络交换模块的数据以OFDM方式调制和解调。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型是一种同频无线自组网便携式移动终端，选用低功耗、高集成度、高线性度功率放大器及最后一级放大采用平衡式功率放大电路结构，实现了基于OFDM调制技术的良好的带肩比指标及低功耗和小体积的要求，满足便携和低功耗的优点；

本实用新型针对单向COFDM无线传输系统不能组网功能和体积大功耗高的不足以及基于WIFI技术的mesh自组网通信系统不适合非视距严重及复杂环境的组网传输。在延续COFDM物理层的技术基础上，提供自动多跳路由中继组网，同时可实现星状组网和树状组网功能，满足各种不同应用的组网需求。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是本实用新型整体结构示意图；

图2是本实用新型TDD射频收发模块结构示意图；

图3是平衡式功率放大模块电路原理图；

图4是平衡式放大器件原理图。

具体实施方式

如图1-2所示，一种同频无线自组网便携式移动终端，包括电池模块、网络交换模块、基带调制解调模块和TDD射频收发模块，

电池模块用于给网络交换模块、基带调制解调模块和TDD射频收发模块供电，其包括电池和电池适配器，电池为可更换可充电锂电池；

网络交换模块包括网口和通讯串口，网络交换模块通过网口连接基带调制解调模块与外界网络设备，网络交换模块通过通讯串口连接基带调制解调模块与外界数据终端，例如网络摄像机；网口为标准10\/100M自适应以太网口，通讯串口为RS232或RS485接口；

基带调制解调模块用于将网络交换模块的数据以OFDM方式调制和解调；

TDD射频收发模块用于中频信号的收发，其包括收发链路、接收发射天线和本振模块；收发链路包括依次首尾电性连接的中频发送端口、上变频模块、推动放大滤波模块、平衡式功率放大模块、射频开关、带通滤波器、低噪声放大器、一级滤波放大模块、下变频模块、二级滤波放大模块和中频接收端口；TDD射频收发模块通过中频发送端口和中频接收端口与基带调制解调模块电性连接；射频开关用于控制接收发射天线的接收和发射切换；发送：中频发送端口接收到信号，通过上变频模块进行上变频处理，然后通过推动放大滤波模块进行滤波放大，然后通过平衡式功率放大模块进行信号放大,通过发射天线发送信号；接收：接收天线接收到信号，通过带通滤波器进行滤波、然后低噪声放大处理、滤波、下变频、滤波处理，最后通过中频接收端口传输到基带调制解调模块；本振模块采用集成VCO压控振荡器的PLL锁相环器件，采用低相位噪声温补晶振，实现良好相位噪声指标的频率源，频率源输出经过放大功分电路一分为二，分别给上变频模块和下变频模块提供频率源；

如图3所示，平衡式功率放大模块包括π形衰减电路、第一移相电桥、平衡放大器件、第二移相电桥、低通滤波器和稳压模块；π形衰减电路包括电阻R84、电阻R87和电阻R88，电阻R84两端分别通过电阻R87和电阻R88接地；平衡放大器件的型号为 MMZ09332BT1；第一移相电桥的输入端一端连接电阻R84，另一端通过51欧姆电阻接地，第一移相电桥的输出端两端分别连接两个平衡放大器的输入端；两个平衡放大器的输出端分别连接第二移相电桥的输入端，第二移相电桥的输出端一端通过51欧姆电阻接地，另一端连接低通滤波器的输入端；稳压模块的输入端与电池模块连接，稳压的输出端与两个平衡放大器件的偏置供电端口连接，稳压模块的型号为LP2591。

如图3所示，PA_IN为推动放大滤波模块的输出端，经R84、R87、R88 3个电阻3db π形衰减电路后，U31为90度移相电桥，经过电桥U31将射频信号等分为二，分别经两个功率放大器U29、U34放大电路后；经过90度移相电桥U32合并为一路输出；最后经低通滤波器U33滤除谐波分量后输出至射频开关。U27为低噪声LDO LP2591给两个功率放大器偏置电压供电。采用高集成度的5V供电、适用于线性放大的MMZ09332BT1放大器。工作频率范围130MHz-1000MHz，增益30db以上，体积小低功耗，输出1DB压缩点超过33dbm。用于线性放大回退10db，可实现OFDM多载波系统的线性输出23dbm；采用两个PA的平衡式放大技术可实现26dbm的线性输出，带肩比27dbc以上，完全满足应用需求，功耗也仅仅为5V,600mA左右。

平衡放大器件MMZ09332BT1原理如下：

如图4所示，平衡式放大器通过3dB定向耦合器或功分器(合路器)将两个性能相同的放大器并联。3dB定向耦合器或功分器将输入功率一分为二，分别经过两个性能相同的单端式放大器，使得单端式放大器实际承受的功率减小3dB，两个放大器的输出端则通过3dB定向耦合器或合路器将功率合成后输出。平衡式放大器的输出功率是单个放大器功率的2倍，平衡式放大器的线性度也改善3db。因此采用高集成度线性小体积集成MMIC，结合平衡式功率放大技术，用于基于OFDM调制技术的便携式移动终端中，既可以满足小体积、低功耗的要求，同时也可实现良好的线性度指标，实现27dbc的带肩比输出。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

设计图

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