CN204616103U - 无线节点射频功率动态调节模块 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种无线节点射频功率动态调节模块，包括测样模块和应答模块，测样模块包括动态调整检测模块、无线射频测样电路、RF功率放大器和电源监测模块，应答模块包括应答射频模块及电池，测样模块和应答模块之间采用无线通道连接，动态调整检测模块分别连接无线射频测样电路、RF功率放大器和电源监测模块，无线射频测样电路连接RF功率放大器，应答射频模块连接电池。本实用新型通过设定测样模块和应答模块的通讯距离，并且采用不同阶梯功率等级递增无线射频发射功率，同时监控电源功耗电流，通过无线射频发射功率的动态调整，在实现无线通讯距离最远的前提下节约整个节点的功耗。

Description

无线节点射频功率动态调节模块
技术领域
本实用新型涉及无线传感网领域，尤其涉及一种无线节点射频功率动态调节模块。
背景技术
无线传感网络运行过程，无线节点进行数据通讯和传输需要通过无线射频信号作为媒介，无线射频信号的传输功率决定了数据的传输距离和传输效果，同时，功率过大的数据传输会增加节点功耗，从而导致节点工作时间缩短，因此就需要为无线节点设计相关的射频功率调整设备以实现无线节点功率的动态调整，既能够增加无线传输距离，又能够最大限度的降低节点功耗，以延长节点的工作时间。
实用新型内容
本实用新型的目的：提供一种无线节点射频功率动态调节模块，能够根据无线数据传输情况动态调整无线射频信号功率。
解决以上技术问题所采取的技术方案是：
一种无线节点射频功率动态调节模块，包括测样模块和应答模块，所述的测样模块包括动态调整检测模块、无线射频测样电路、RF功率放大器和电源监测模块，所述的应答模块包括应答射频模块及电池，所述的测样模块和应答模块之间采用无线通道连接，所述的动态调整检测模块分别连接无线射频测样电路、RF功率放大器和电源监测模块，所述的无线射频测样电路连接所述的RF功率放大器，所述的应答射频模块连接所述的电池。
所述的动态调整检测模块用于设置所述的无线射频测样电路工作模式和无线射频数据的收发时序，所述的动态调整检测模块采用芯片MCF51MM。
所述的无线射频测样电路通过无线射频网络将无线数据以不同阶梯功率等级发送到所述的应答射频模块，所述的无线射频测样电路采用了射频数据可收发操作的芯片MAX7031。
所述的RF功率放大器采用RF功率自设定芯片LTC4402-1，所述的动态调整检测模块通过DAC接口设定RF功率放大器的不同阶梯功率等级以检测是否接收到所述的应答射频模块发送的应答数据。
所述的电源监测模块内部设置有电池，所述的电源监测模块采用芯片ADM4073检测电池的运行电流以监控节点功耗。
所述的应答射频模块采用与所述的无线射频测样电路同频的ISM收发芯片，所述的ISM收发芯片内核携带了8位微处理器，所述的应答射频模块采用射频数据收发反弹模式以全射频功率向所述的无线射频测样电路回复应答数据。
本实用新型通过设定测样模块和应答模块的通讯距离，并且采用不同阶梯功率等级递增无线射频发射功率，同时监控电源功耗电流，通过无线射频发射功率的动态调整，在实现无线通讯距离最远的前提下节约整个节点的功耗。
附图说明
图1是本实用新型无线节点射频功率动态调节模块的平面图。
图2是本实用新型无线节点射频功率动态调节模块的原理图。
具体实施方式
以下结合附图进一步说明本实用新型的实施例。
请参见图1和图2所示，一种无线节点射频功率动态调节模块，包括测样模块1和应答模块2，所述的测样模块1包括动态调整检测模块3、无线射频测样电路4、RF功率放大器5和电源监测模块6，所述的应答模块2包括应答射频模块7及电池8，所述的测样模块1和应答模块2之间采用无线通道连接，所述的动态调整检测模块3分别连接无线射频测样电路4、RF功率放大器5和电源监测模块6，所述的无线射频测样电路4连接所述的RF功率放大器5，所述的应答射频模块7连接所述的电池8。
所述的动态调整检测模块3控制所述的无线射频测样电路4以不同的无线射频信号阶梯功率等级向所述的应答射频模块7发送无线数据，并设定了响应时限，当所述的应答射频模块7接收到无线数据后会即时返回一个应答数据，所述的动态调整检测模块3根据应答数据的完整性确定当前发射功率是否合适。当所述的动态调整检测模块3未接收到应答数据或者接收的应答数据完整性存在缺陷时，会改变无线射频信号阶梯功率等级的数值，以确保无线射频通讯质量。所述的电源监测模块6在不同的无线射频信号阶梯功率等级数值下实时监控节点的功耗，以保证无线射频通讯质量良好的前提下，节点功耗不会过高或者不发生功耗益出等问题。
所述的动态调整检测模块3用于设置所述的无线射频测样电路4工作模式和无线射频数据的收发时序，所述的动态调整检测模块3采用芯片MCF51MM。
所述的无线射频测样电路4通过无线射频网络将无线数据以不同阶梯功率等级发送到所述的应答射频模块7，所述的无线射频测样电路4采用了射频数据可收发操作的芯片MAX7031。
所述的RF功率放大器5采用RF功率自设定芯片LTC4402-1，所述的动态调整检测模块3通过DAC接口设定RF功率放大器5的不同阶梯功率等级以检测是否接收到所述的应答射频模块7发送的应答数据。
所述的电源监测模块6内部设置有电池，所述的电源监测模块6采用芯片ADM4073检测电池的运行电流以监控节点功耗。
所述的应答射频模块7采用与所述的无线射频测样电路4同频的ISM收发芯片，所述的ISM收发芯片内核携带了8位微处理器，所述的应答射频模块7采用射频数据收发反弹模式以全射频功率向所述的无线射频测样电路4回复应答数据。
本实用新型通过设定测样模块和应答模块的通讯距离，并且采用不同阶梯功率等级递增无线射频发射功率，同时监控电源功耗电流，通过无线射频发射功率的动态调整，在实现无线通讯距离最远的前提下节约整个节点的功耗。

Claims (6)

1.一种无线节点射频功率动态调节模块，其特征在于：包括测样模块(1)和应答模块(2)，所述的测样模块(1)包括动态调整检测模块(3)、无线射频测样电路(4)、RF功率放大器(5)和电源监测模块(6)，所述的应答模块(2)包括应答射频模块(7)及电池(8)，所述的测样模块(1)和应答模块(2)之间采用无线通道连接，所述的动态调整检测模块(3)分别连接无线射频测样电路(4)、RF功率放大器(5)和电源监测模块(6)，所述的无线射频测样电路(4)连接所述的RF功率放大器(5)，所述的应答射频模块(7)连接所述的电池(8)。
2.根据权利要求1所述的无线节点射频功率动态调节模块，其特征在于：所述的动态调整检测模块(3)用于设置所述的无线射频测样电路(4)工作模式和无线射频数据的收发时序，所述的动态调整检测模块(3)采用芯片MCF51MM。
3.根据权利要求1所述的无线节点射频功率动态调节模块，其特征在于：所述的无线射频测样电路(4)通过无线射频网络将无线数据以不同阶梯功率等级发送到所述的应答射频模块(7)，所述的无线射频测样电路(4)采用了射频数据可收发操作的芯片MAX7031。
4.根据权利要求1所述的无线节点射频功率动态调节模块，其特征在于：所述的RF功率放大器(5)采用RF功率自设定芯片LTC4402-1，所述的动态调整检测模块(3)通过DAC接口设定RF功率放大器(5)的不同阶梯功率等级以检测是否接收到所述的应答射频模块(7)发送的应答数据。
5.根据权利要求1所述的无线节点射频功率动态调节模块，其特征在于：所述的电源监测模块(6)内部设置有电池，所述的电源监测模块(6)采用芯片ADM4073检测电池的运行电流以监控节点功耗。
6.根据权利要求1所述的无线节点射频功率动态调节模块，其特征在于：所述的应答射频模块(7)采用与所述的无线射频测样电路(4)同频的ISM收发芯片，所述的ISM收发芯片内核携带了8位微处理器，所述的应答射频模块(7)采用射频数据收发反弹模式以全射频功率向所述的无线射频测样电路(4)回复 应答数据。 
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN106550442A (zh) * 2016-10-26 2017-03-29 中磊电子（苏州）有限公司 功率控制方法及无线收发器
CN114233110A (zh) * 2021-12-06 2022-03-25 河北省天然气有限责任公司沙河分公司 一种用于智能井盖的锁定装置

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CN106550442B (zh) * 2016-10-26 2019-11-26 中磊电子（苏州）有限公司 功率控制方法及无线收发器
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