一種使用雙向頻率加密的wifi射頻模塊的製作方法
2023-07-10 03:05:26 2
一種使用雙向頻率加密的wifi射頻模塊的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種使用雙向頻率加密的 WIFI 射頻模塊，包括收發天線及分別與其連接並通過其發射和接收 WIFI 信號的發射加密模塊和接收解密模塊，所述發射加密模塊和接收解密模塊同時連接一輸出混頻信號的加密信號發生器模塊；還包括同時與發射加密模塊和接收解密模塊連接，並控制二者的工作狀態的控制模塊。本實用新型所述利用雙向頻率加密技術，在發送信號時將信號進行頻率加密再進行傳輸，並且增加了信號的波長，傳輸距離更遠。並且該模塊具有發射功率大、接收靈敏度高、傳送損耗小的優點，從而大大增加了信號的傳送距離，發射機覆蓋範圍變大，可以減少基站的部署量，降低整個工程的成本，並且大大增加了用戶信息的安全。
【專利說明】—種使用雙向頻率加密的WIFI射頻模塊
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及無線通信【技術領域】，具體涉及一種使用雙向變頻加密技術的WIFI通信的遠距離傳送射頻模塊。
【背景技術】
[0002]，是無線保真技術的縮寫，是一種可以將個人電腦、手持設備(如PDA、手機)等終端以無線方式互相連接的技術。由於W1-Fi的頻段在世界範圍內是無需任何電信運營執照的，因此它提供了一個世界範圍內可以使用的，費用極其低廉且數據帶寬極高的無線空中接口。用戶可以在W1-Fi覆蓋區域內快速瀏覽網頁，隨時隨地接聽撥打電話。有了 W1-Fi功能我們打長途電話(包括國際長途)、瀏覽網頁、收發電子郵件、音樂下載、數碼照片傳遞等，再無需擔心速度慢和花費高的問題。
[0003]主要利用了 2.4GHz和5GHz兩個頻段，尤其以2.4GHz頻段應用居多，但由於這個頻段的頻率較高，信號的波長就較短，信號不穩定，容易受到幹擾，在傳輸過程中衰減很快，最主要的是目前破解WIFI密碼的軟體及硬體很普遍，現有WIFI不能保障用戶的信息安全。
實用新型內容
[0004]本實用新型目的在於提供一種使用雙向頻率加密技術的WIFI射頻模塊，其有效的擴大WIFI信號的傳輸距離，並提升通信質量，保障用戶信息安全。
[0005]為了解決現有技術中的這些問題，本實用新型提供的技術方案是:
[0006]一種使用雙向頻率加密的WIFI射頻模塊，包括收發天線及分別與其連接並通過其發射和接收WIFI信號的發射加密模塊和接收解密模塊，所述發射加密模塊和接收解密模塊同時連接一輸出混頻信號的加密信號發生器模塊；還包括同時與發射加密模塊和接收解密模塊連接，並控制二者的工作狀態的控制模塊。
[0007]優選的，所述發射加密模塊包括依次連接的第一帶通濾波器、第一混頻器、第二帶通濾波器和功率放大器；所述第一帶通濾波器連接有信號源，第一混頻器連接加密信號發生器模塊的輸出端，所述功率放大器連接到收發天線。
[0008]優選的，所述接收解密模塊包括依次連接的第三帶通濾波器、低噪聲放大器LNA、第四帶通濾波器、第二混頻器、第五帶通濾波器和放大器；所述第三帶通濾波器連接收發天線，所述第二混頻器連接加密信號發生器模塊的輸出端。
[0009]優選的，所述控制模塊包括相互連接的檢波器和比較器，所述檢波器通過一 3dB耦合器連接第一射頻開關，所述第一射頻開關分別連接發射加密模塊的第一帶通濾波器輸入端和接收解密模塊的放大器輸出端；所述控制模塊通過檢波器檢測信號強度，通過比較器輸出控制信號控制發射加密模塊和接收解密模塊的工作狀態。
[0010]優選的，所述加密信號發生器模塊包括依次連接的單片機、頻率綜合器、第六帶通濾波器、緩衝放大器和功分器，還包括與頻率綜合器連接的溫補晶振，所述功分器輸出兩路信號，分別通過第七帶通濾波器、第八帶通濾波器連接第一混頻器和第二混頻器。
[0011]進一步優選的，所述第一帶通濾波器和第五帶通濾波器的頻率通帶為2.4GHz?2.485GHz ο
[0012]進一步優選的，所述第二帶通濾波器、第三帶通濾波器和第四帶通濾波器的頻率通帶為 400MHz ?485MHz。
[0013]具體的，優選的，所述信號源通過3dB耦合器連接第一射頻開關。
[0014]進一步優選的，所述收發天線通過第二射頻開關分別與發射加密模塊的功率放大器和接收解密模塊的第三帶通濾波器連接。
[0015]相對於現有技術中的方案，本實用新型的優點是:
[0016]本實用新型所述的使用雙向頻率加密技術的WIFI射頻模塊，利用雙向頻率加密技術，在發送信號時將信號進行頻率加密再進行傳輸，並且增加了信號的波長，長波信號相比較短波信號更加穩定，傳輸過程中不易受外界幹擾，衰減小，衍射能力強，傳輸距離更遠。並且該模塊具有發射功率大、接收靈敏度高、傳送損耗小的優點，從而大大增加了信號的傳送距離，發射機覆蓋範圍變大，可以減少基站的部署量，降低整個工程的成本，並且大大增加了用戶信息的安全。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]下面結合附圖及實施例對本實用新型作進一步描述:
[0018]圖1為本實用新型所述WIFI射頻模塊的實施例的原理框圖。
[0019]其中:1、收發天線；2、發射加密模塊；21、第一帶通濾波器；22、第一混頻器；23、第二帶通濾波器；24、功率放大器；3、接收解密模塊；31、第三帶通濾波器；32、低噪聲放大器LNA ;33、第四帶通濾波器；34、第二混頻器；35、第五帶通濾波器；36、放大器；4、加密信號發生器模塊；41、單片機、溫補晶振；42、頻率綜合器；43、第六帶通濾波器；44、緩衝放大器；45、功分器；46、溫補晶振；5、控制模塊；51、檢波器；52、比較器；53、控制信號；6、信號源；7、3dB耦合器；8、第一射頻開關；9、第二射頻開關；10、第七帶通濾波器；11、第八帶通濾波器。
【具體實施方式】
[0020]以下結合具體實施例對上述方案做進一步說明，應理解，這些實施例是用於說明本實用新型而不限於限制本實用新型的範圍，實施例中採用的實施條件可以根據具體廠家的條件做進一步調整，未註明的實施條件通常為常規實驗中的條件。
[0021]實施例:
[0022]本實施例描述了一種使用雙向頻率加密技術的WIFI射頻模塊，其原理如圖1所示，所述雙向頻率加密WIFI射頻模塊包括收發天線1、發射WIFI信號的發射加密模塊2、接收外部WIFI信號的接收解密模塊3、加密信號發生器4、控制模塊5和信號源6，所述發射加密模塊2和接收解密模塊3與加密信號發生器模塊4相連，所述發射加密模塊、接收解密模塊通過收發天線I接收或發射WIFI信號。
[0023]所述發射加密模塊2包括依次連接的頻率通帶為2.4GHz?2.485GHz的第一帶通濾波器21、第一混頻器22、頻率通帶為400MHz?485MHz的第二帶通濾波器23和功率放大器24，輸入信號進入該模塊後經第一帶通濾波器21進行濾波處理後通過第一混頻器22與加密信號發生器4輸出的信號進行混頻，再經過第二帶通濾波器23得到濾波後的信號，最後經過功率放大器24放大信號，經過第二射頻開關9從收發天線I發射出去，發射頻率為400MHz ?485MHz。
[0024]所述接收解密模塊3包括依次連接的頻率通帶為0.4GHz?0.485HGZ的第三帶通濾波器31、低噪聲放大器(LNA)32、頻率通帶為0.4GHz?0.485HGZ的第四帶通濾波器33、第二混頻器34、頻率通帶為2.4GHz?2.485GHz的第五帶通濾波器35和放大器36。在接收解密模塊3中，收發天線I接收的信號經過第二射頻開關9後先通過第三帶通濾波器31，再通過低噪聲放大器32對信號強度進行放大，再經第四帶通濾波器33濾除雜波，然後與加密信號發生器模塊4產生的加密信號在第二混頻器34處進行混頻，再通過第五帶通濾波器35濾除雜波後，提取2.4GHz?2.485GHz的WIFI信號，經放大器36將信號放大，最終從尾端的第一射頻開關8輸出。
[0025]所述加密信號發生器4包括依次連接的單片機41、頻率綜合器42、第六帶通濾波器43、緩衝放大器44，功分器45和與頻率綜合器42連接的溫補晶振46 ;頻率綜合器42輸出2GHz射頻信號，信號經緩衝放大器44放大後，經過功分器44成為兩路信號，分別經過第七帶通濾波器10和第八帶通濾波器11，輸入到發射加密模塊和接收解密模塊。
[0026]其中，由於加密信號發生器模塊4輸出的信號和輸入的2.4GHz?2.485GHz信號在第一混頻器22進行混頻時，會產生反射信號，到達加密信號發生器模塊4時，會對其產生幹擾，從而導致產生的信號頻率發生抖動，進而產生頻率及相位誤差，導致混頻信號失真，影響發射及接收速率。所以本實施例在頻率綜合器42和第一混頻器22之間加入了第六帶通濾波器43和緩衝放大器44。所述第六帶通濾波器43濾除2GHz以外的信號，緩衝放大器44對正向信號放大的同時，對反向信號有很大的隔離作用，對於第一混頻器22到加密信號發生器模塊4之間的幹擾信號則有明顯的抑制作用，解決了反射信號的幹擾問題。
[0027]本實施例中的混頻器(包括第一混頻器22與第二混頻器34)採用雙平衡結構，混頻管為砷化鎵HBT器件，該混頻器具有很高的Idb壓縮點和很高的三階交叉點，因而可使混頻器的失真產物降至最小，並且也不會因為輸入端的信號強度大而損壞，穩定性比較好。
[0028]所述控制模塊5包括檢波器51和比較器52，輸入信號經3dB耦合器耦合到控制模塊5，所述控制模塊5通過檢波器51檢測信號強度:若檢測到信號強度大於閥值，則判決為發射狀態，控制模塊5通過輸出控制信號53打開發射加密模塊2並關閉接收解密模塊3，此時發射加密模塊2開始向收發天線I發射400MHz?485MHz信號；若控制模塊5檢測到的信號小於閥值，則判決為接收狀態，控制模塊5通過輸出控制信號53打開接收解密模塊3，並關閉發射加密模塊2，此時接收解密模塊3開始從收發天線I接收400MHz?485MHz信號。
[0029]上述實例只為說明本實用新型的技術構思及特點，其目的在於讓熟悉此項技術的人是能夠了解本實用新型的內容並據以實施，並不能以此限制本實用新型的保護範圍。凡根據本實用新型精神實質所做的等效變換或修飾，都應涵蓋在本實用新型的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種使用雙向頻率加密的WIFI射頻模塊，其特徵在於:包括收發天線及分別與其連接並通過其發射和接收WIFI信號的發射加密模塊和接收解密模塊，所述發射加密模塊和接收解密模塊同時連接一輸出混頻信號的加密信號發生器模塊；還包括同時與發射加密模塊和接收解密模塊連接，並控制二者的工作狀態的控制模塊。
2.根據權利要求1所述的使用雙向頻率加密的WIFI射頻模塊，其特徵在於:所述發射加密模塊包括依次連接的第一帶通濾波器、第一混頻器、第二帶通濾波器和功率放大器；所述第一帶通濾波器連接有信號源，第一混頻器連接加密信號發生器模塊的輸出端，所述功率放大器連接到收發天線。
3.根據權利要求2所述的使用雙向頻率加密的WIFI射頻模塊，其特徵在於:所述接收解密模塊包括依次連接的第三帶通濾波器、低噪聲放大器LNA、第四帶通濾波器、第二混頻器、第五帶通濾波器和放大器；所述第三帶通濾波器連接收發天線，所述第二混頻器連接加密信號發生器模塊的輸出端。
4.根據權利要求3所述的使用雙向頻率加密的WIFI射頻模塊，其特徵在於:所述控制模塊包括相互連接的檢波器和比較器，所述檢波器通過一 3dB耦合器連接第一射頻開關，所述第一射頻開關分別連接發射加密模塊的第一帶通濾波器輸入端和接收解密模塊的放大器輸出端；所述控制模塊通過檢波器檢測信號強度，通過比較器輸出控制信號控制發射加密模塊和接收解密模塊的工作狀態。
5.根據權利要求3所述的使用雙向頻率加密的WIFI射頻模塊，其特徵在於:所述加密信號發生器模塊包括依次連接的單片機、頻率綜合器、第六帶通濾波器、緩衝放大器和功分器，還包括與頻率綜合器連接的溫補晶振，所述功分器輸出兩路信號，分別通過第七帶通濾波器、第八帶通濾波器連接第一混頻器和第二混頻器。
6.根據權利要求3所述的使用雙向頻率加密的WIFI射頻模塊，其特徵在於:所述第一帶通濾波器和第五帶通濾波器的頻率通帶為2.4GHz?2.485GHz。
7.根據權利要求3所述的使用雙向頻率加密的WIFI射頻模塊，其特徵在於:所述第二帶通濾波器、第三帶通濾波器和第四帶通濾波器的頻率通帶為400MHz?485MHz。
8.根據權利要求4所述的使用雙向頻率加密的WIFI射頻模塊，其特徵在於:所述信號源通過3dB耦合器連接第一射頻開關。
9.根據權利要求4所述的使用雙向頻率加密的WIFI射頻模塊，其特徵在於:所述收發天線通過第二射頻開關分別與發射加密模塊的功率放大器和接收解密模塊的第三帶通濾波器連接。
【文檔編號】H04B15/00GK204231338SQ201420382487
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年7月11日 優先權日:2014年7月11日
【發明者】高懷, 李昕, 朱向偉, 周智俐 申請人:蘇州華士無線科技有限公司