[实用新型]物联网能源计量无线收发设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及射频电路设计领域，特别涉及一种物联网能源计量无线收发设备。

背景技术

在物联网能源计量领域中，无线收发设备基本上采用FSK/GFSK调制方式的射频收发芯片，在实际的应用场合下容易受到同频干扰、多径干扰而影响通信质量。Semtech公司的SX127X扩频收发芯片，工作频段900M～940M可选，单个SX127X扩频收发芯片在系统供电2.5V下，输出功率可达17dBm，电流消耗约95mA，在扩展因子12个、125KHZ带宽下接收灵敏度可达-136dBm，电流消耗约10mA。SX127X是一款高性能、低功耗的无线收发芯片，适用于物联网能源计量无线收发设备。

欲通过使用SX127X无线收发芯片更好的提高无线收发设备的抗干扰能力，提高通信质量，需要有较好的外围电路保障无线收发设备的稳定性和阻抗匹配。目前常用的无线收发设备中，多采用两层板的硬件方式，两层布板方式难免使得有些走线把两层板的地层分割开来，不能形成一个完整的参考地，因此无线收发设备在使用过程中容易导致不稳定。采用SX127X收发芯片无需在射频发射链路上添加PA（Power amplifier，功率放大器）、射频接收链路上添加LNA（Low Noise Amplifier，低噪声放大器）来满足应用要求，这样就降低了无线收发设备中设计的难度与整体成本。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种抗干扰能力强、稳定性好、阻抗匹配的物联网能源计量无线收发设备。

为了实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：

一种物联网能源计量无线收发设备，包括无线收发芯片、LDO供电电路、时钟电路和天线，所述LDO供电电路和时钟电路均与无线收发芯片连接，所述无线收发芯片通过单刀双掷开关与天线连接，所述无线收发芯片为SX127X无线收发芯片，SX127X无线收发芯片的射频输入端口与单刀双掷开关之间连接有输入阻抗匹配电路，SX127X无线收发芯片的射频输出端口与单刀双掷开关之间连接有输出阻抗匹配电路；所述无线收发设备PCB布局叠层为四层，所述SX127X无线收发芯片、LDO供电电路、时钟电路、射频接收链路和射频发射链路均安装于同一块PCB板的同一层上，其余三层分布有连接线，各层接地端之间通过过孔连接；所述无线收发设备上还设置有屏蔽盖。

进一步的，所述无线收发设备PCB板的四层布局中，第一层为射频走线层，第二层为地层，第三层为信号控制走线，第四层为电源层。

作为本实用新型的优选方案，上述物联网能源计量无线收发设备中，所述天线与低通滤波电路的连接端设有TVS管，所述TVS管接地，所述LDO供电电路的输入端设置有ESD抑制器。SX127X无线收发芯片的射频输入端口和射频输出端口均设有TVS管，所述LDO供电电路设置有ESD抑制器，提高了无线收发设备的防护ESD等级，保证了无线收发设备的可靠性。

作为本实用新型的优选方案，所述时钟电路与SX127X无线收发芯片的连接端设有匹配电容。

作为本实用新型的优选方案，所述LDO供电电路的输入端和输出端均设有滤波电容。滤波电容对电源进行滤波处理。

作为本实用新型的优选方案，所述SX127X无线收发芯片连接有外围接口器件。外围接口器件实现设备与外围设备的连接，增加设备的扩展性。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果为：

本实用新型无线收发设备采用SX127X无线收发芯片，采用扩频通信技术，无线收发设备的抗干扰能力强，可进行扩频多址通信，具有很强的信息保密性，具有很强的抗衰落、多径能力。无线收发设备PCB板采用四层布局的硬件方式，将所有的元器件布置于同一PCB板的同一层上，其余三层用于走线，各层面板地之间用过孔连接，形成一个完整统一的参考地，提高了设备的稳定性；同时所有的元器件布置于同一PCB板的同一层，也减少了射频接收链路和射频发射链路上的过孔数量，从而减小过孔带来的寄生参量与阻抗突变，能有效的保证微带线阻抗的一致性。射频接收链路和射频发射链路上的输入阻抗匹配电路和输出阻抗匹配电路也保证了链路阻抗的一致性。无线收发设备上设有屏蔽盖，屏蔽盖可保证无线收发设备的电磁兼容性，可以阻隔外界的干扰，也阻隔了设备干扰其他电子系统。并且设备上加装了屏蔽盖，有效的提高了设备使用过程中的抗干扰的能力。

由于本实用新型无线收发设备中的SX127X无线收发芯片的RFI端口和RFO端口均设有TVS管，LDO供电电路设有ESD抑制器，提高了无线收发设备的防护ESD等级。

附图说明：