一种矿用本质安全型高频双通道无线基站电路制造技术

本发明专利技术公开了一种矿用本质安全型双通道高频无线基站电路。矿用本质安全型双通道高频无线基站电路同时具备2路5.8GHz频段无线工作通路，支持双路独立并行处理数据业务，支持2*2MIMO，可以作为同时无线WIFI网络的骨干节点与接入节点使用。该电路为本质安全型，低功耗，可用于煤矿井下采煤、掘进、运输巷等强电磁干扰爆炸性恶劣工作环境。

【技术实现步骤摘要】
一种矿用本质安全型高频双通道无线基站电路
本专利技术涉及一种无线基站电路，特别是矿用本质安全型双通道高频无线基站电路。
技术介绍
无线通讯系统是矿山信息化系统主要组成部分，目前，我国井下煤矿通信主要以有线通信为主，无线通信为辅。在井下的采区、挖掘面因为环境、作业的原因，采取有线的方式施工和维护都是非常有难度的，并且在狭长的巷道里，有线的接入点的数量受到很大限制，无法做到全面的通讯；通信线缆在采面、掘进面等位置均为星型连接，一旦灾害发生导致线缆损坏，通信就会中断。区别于有线通信系统的限制，基于WIFI的宽带无线传输方式最适合矿井下通讯，满足井下高清视频监控、数据通讯与语音通讯需求。但是井下电磁环境恶劣、多径效应明显，同时目前井下无线基站都一般采用2.4GHz频段，导致高清视频监控、数据通讯与语音通讯公用一个频段范围，同时一般采用单射频通道/单天线工作，网络易出现拥塞，导致业务中断。
技术实现思路
本专利技术所解决的技术问题在于提供一种矿用本质安全型双通道高频无线基站电路。实现本专利技术目的的技术解决方案为：一种矿用本质安全型双通道高频无线基站电路，该电路由外围接口电路、网络处理核心电路、4路5.8G射频电路组成，外围接口电路、4路5.8G射频电路分别与网络处理核心电路连接；其中：外围接口电路提供2路以太网接口、USB接口、EJTAG接口、UART接口；网络处理核心电路控制外围接口电路、进行5.8G无线网络信号的调制与解调、射频模拟电路的控制；5.8G射频电路完成5.8G模拟信号收发，包括收发滤波，信号收发放大及功率控制。所述网络处理核心电路包括网络处理器、DDR、FLASH、2个5.8GMAC/BB/RADIO芯片；DDR、FLASH分别与网络处理器连接，网络处理器、2个5.8GMAC/BB/RADIO芯片三者之间通过PCI总线连接；网络处理器为Atheros公司AR7161-AC1A芯片，5.8GMAC/BB/RADIO芯片为Atheros公司AR9220-AC1A芯片；DDR为ISSI公司的IS43R16160A芯片，Flash为SAPNSION公司S25FL064芯片。所述5.8G射频电路包括输入输出低通滤波电路、输入输出切换电路、输入高通滤波电路、输入低噪声放大电路、输出带通滤波电路、输出功率放大电路、输出耦合及功率控制电路、输出低通滤波电路；其中输入输出低通滤波电路、输入输出切换电路、输入高通滤波电路、输入低噪声放大电路依次连接，组成射频输入通道。输出带通滤波电路，输出功率放大电路、输出耦合及功率控制电路、输出低通滤波电路、输入输出切换电路、输入输出低通滤波电路依次连接，组成射频输出通道。输出耦合及功率控制电路同时输出信号至网络处理核心电路。所述的5.8G射频电路的输出低通滤波电路为微带滤波电路；其材质为0.5ozCu,厚度0.7mil，基材为FR4，基材介电常数在2GHz时为4.25；该微带滤波电路为轴对称结构，宽度为2.2606mm；具体包括第一微带线1、第二微带线2、第三微带线3、第四微带线4、第五微带线5、第六微带线6、第七微带线7、第一焊盘8及第二焊盘9；第一微1带线一端悬空，另一端接第二微带线2；第二微带线2另一端接第一焊盘8；第一焊盘8另一端接第三微带线3；第三微带线3另一端接第四微带线4；第四微带线4另一端接第五微带线5；第五微带线5另一端接第二焊盘9；第二焊盘9另一端接第六微带线6；第六微带线6另一端接第七微带线7；第七微带线7另一端悬空；其中，第一微带线1、第二微带线2、第三微带线3、第一焊盘8分别与第五微带线5、第六微带线6、第七微带线7、第二焊盘9关于第四微带线4的中心轴成轴对称。第一微带线1和第七微带线7尺寸为1.3970mm*0.8890mm，第二微带线2和第六微带线6尺寸为0.2540mm*0.2540mm，第三微带线3和第五微带线5尺寸为0.6371mm*0.2540mm，第四微带线4尺寸为1.9050mm*0.2540mm，第一焊盘8及第二焊盘9尺寸为0.4318mm*0.4318mm。5.8G射频电路的输入低噪声放大器电路包括：第一电容C285、第二电容C283、第三电容C284、第四电容C282、第五电容C329、第六电容C281、第七电容C280、第八电容C278、第一电感L40、第二电感L39、第三电感L72、第一电阻R293、第二电阻(R294)、第三电阻R1365、第四电阻R292、第五电阻R290、第六电阻R1368及第一三极管Q5；其中，第一电容C285的1端接输入低通滤波器，2端接第一三极管Q5基极(引脚1)及第一电感L40的1端；第一电感L40的2端接第一电阻R293的1端、第二电容C283的1端第二电阻(R294)1端；第二电容C283的2端接地；第二电阻R294的2端接第三电容C284的1端，第三电容C284的2端接地；第一三极管Q5发射极(引脚2和引脚4)接地，引脚3接第四电容C282的1端和第二电感L39的1端；第四电容C282的2接第三电感L72的2端，第三电感L72的1端接AR9220-AC1A引脚A6；第二电感L39的2端接第三电阻R1365的1端和第五电容C329的1端；第五电容C329的2端接地；第三电阻R1365的2端接第六电容C281的1端、第四电阻R292的1端、第五电阻R290的1端及第一电阻R293的2端；第六电容C281的2端接地；第四电阻R292的2端接第七电容C280的1端；第七电容C280的2端接地；第五电阻R290的2端接第八电容C278的1端及第六电阻R1368的2端以及AR9220-AC1A引脚B14；第八电容C278的2端及第六电阻R1368的1端分别接地。第一电容C283精度要求1pF±10％、第二电容C284精度要求10pF±10％、、第六电容C281精度要求1pF±1％、第七电容C280精度要求100pF±10％、第八电容C278精度要求100pF±10％、第一电感L40精度要求6.2nH±0.1nH、第二电感L39精度要求2.7nH±0.1nH、第三电感L72精度要求1.5nH±0.1nH、第一电阻R293精度47.5K±1％、第二电阻(R294)精度要求10Ω±5％、第三电阻R1365精度要求33Ω±5％、第四电阻R292精度要求10Ω±5％、第五电阻R290精度要求10Ω±5％。所述5.8G射频电路的输出耦合及功率控制电路包括第一耦合器PC4、第九电容C272、第十电容C273、第十一电容C279、第四电感L37、第五电感L38、第七电阻R283、第八电阻R291和第一二极管D4。第一耦合器PC4引脚1接第九电容C272的1端、第十电容C273的1端及AR9220-AC1A引脚N2；第九电容C272的2端、第十电容C273的2端分别接地；第一耦合器PC4第4引脚接5.8GHz输出低通滤波器；第一耦合器PC4第3引脚接第四电感L37的2端和第五电感L38的2端；第五电感L38的1端接地；第四电感L371端接第一二极管D4A端，第一二极管D4接第十一电容C2791端及第八电阻R2912端以及AR9220-AC1A引脚N2；第十一电容C279的2端及第八电阻R291的1端分别接地。第九电容C2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种矿用本质安全型双通道高频无线基站电路，其特征在于，该电路由外围接口电路、网络处理核心电路、4路5.8G射频电路组成，外围接口电路、4路5.8G射频电路分别与网络处理核心电路连接；其中：外围接口电路提供2路以太网接口、USB接口、EJTAG接口、UART接口；网络处理核心电路控制外围接口电路、进行5.8G无线网络信号的调制与解调、射频模拟电路的控制；5.8G射频电路完成5.8G模拟信号收发，包括收发滤波，信号收发放大及功率控制。

【技术特征摘要】
1.一种矿用本质安全型双通道高频无线基站电路，其特征在于，该电路由外围接口电路、网络处理核心电路、4路5.8G射频电路组成，外围接口电路、4路5.8G射频电路分别与网络处理核心电路连接；其中：外围接口电路提供2路以太网接口、USB接口、EJTAG接口、UART接口；网络处理核心电路控制外围接口电路、进行5.8G无线网络信号的调制与解调、射频模拟电路的控制；5.8G射频电路完成5.8G模拟信号收发，包括收发滤波，信号收发放大及功率控制；所述5.8G射频电路包括输入输出低通滤波电路、输入输出切换电路、输入高通滤波电路、输入低噪声放大电路、输出带通滤波电路、输出功率放大电路、输出耦合及功率控制电路、输出低通滤波电路；其中输入输出低通滤波电路、输入输出切换电路、输入高通滤波电路、输入低噪声放大电路依次连接，组成射频输入通道；输出带通滤波电路，输出功率放大电路、输出耦合及功率控制电路、输出低通滤波电路、输入输出切换电路、输入输出低通滤波电路依次连接，组成射频输出通道；输出耦合及功率控制电路同时输出信号至网络处理核心电路；所述的5.8G射频电路的输出低通滤波电路为微带滤波电路；其材质为0.5ozCu,厚度0.7mil，基材为FR4，基材介电常数在2GHz时为4.25；该微带滤波电路为轴对称结构，宽度为2.2606mm；具体包括第一微带线[1]、第二微带线[2]、第三微带线[3]、第四微带线[4]、第五微带线[5]、第六微带线[6]、第七微带线[7]、第一焊盘[8]及第二焊盘[9]；第一微[1]带线一端悬空，另一端接第二微带线[2]；第二微带线[2]另一端接第一焊盘[8]；第一焊盘[8]另一端接第三微带线[3]；第三微带线[3]另一端接第四微带线[4]；第四微带线[4]另一端接第五微带线[5]；第五微带线[5]另一端接第二焊盘[9]；第二焊盘[9]另一端接第六微带线[6]；第六微带线[6]另一端接第七微带线[7]；第七微带线[7]另一端悬空；其中，第一微带线[1]、第二微带线[2]、第三微带线[3]、第一焊盘[8]分别与第五微带线[5]、第六微带线[6]、第七微带线[7]、第二焊盘[9]关于第四微带线[4]的中心轴成轴对称。2.根据权利要求1所述的矿用本质安全型双通道高频无线基站电路，其特征在于：所述网络处理核心电路包括网络处理器、DDR、FLASH、2个5.8GMAC/BB/RADIO芯片；DDR、FLASH分别与网络处理器连接，网络处理器、2个5.8GMAC/BB/RADIO芯片三者之间通过PCI总线连接；网络处理器为Atheros公司AR7161-AC1A芯片，5.8GMAC/BB/RADIO芯片为Atheros公司AR9220-AC1A芯片；DDR为ISSI公司的IS43R16160A芯片，Flash为SAPNSION公司S25FL064芯片。3.根据权利要求1所述的矿用本质安全型双通道高频无线基站电路，其特征在于，第一微带线[1]和第七微带线[7]尺寸为1.3970mm*0.8890mm，第二微带线[2]和第六微带线[6]尺寸为0.2540mm*0.2540mm，第三微带线[3]和第五微带线[5]尺寸为0.6371mm*0.2540mm，第四微带线[4]尺寸为1.9050mm*0.2540mm，第一焊盘[8]及第二焊盘[9]尺寸为0.4318mm*0.4318mm。4.根据权利要求2所述的矿用本质安全型双通道高频无线基站电路，其特征在于，5.8G射频电路的输入低噪声放大器电路包括：第一电容[C285]、第二电容[C283]、第三电容[C284]、第四电容[C282]、第五电容[C329]、第六电容[C281]、第七电容[C280]、第八电容[C278]、第一电感[L40]、第二电感[L39]、第三电感[L72]、第一电阻[R293]、第二电阻(R294)、第三电阻[R1365]、第四电阻[R292]、第五电阻[R290]、第六电阻[R1368]及第一三极管[Q5]；其中，第一电容[C285]1端接输入低通滤波器，2端接第一三极管[Q5]基极(引脚1)及第一电感[L40]1端；第一电感[L40]2端接第一电阻[R293]1端、第二电容[C283]1端、第二电阻(R294)1端；第二电容[C283]2端接地；第二电阻[R294]2端接第三电容[C284]1端，第三电容[C284]2端接地；第一三极管[Q5]发射极(引脚2和引脚4)接地，集电极(引脚3)接第四电容[C282]1端和第二电感[L39]1端；第四电容[C282]2接第三电感[L72]2端，第三电感[L72]1端接AR9220-AC1A引脚A6；第二电感[L39]2端接第三电阻[R1365]1端和第五电容[C329]1端；第五电容[C329]2端接地；第三电阻[R1365]2端接第六电容[C281]1端、第四电阻[R292]1端、第五电阻[R290]1端及第一电阻[R293]2端；第六电容[C281]2端接地；第四电阻[R292]2端接第七电容[C280]1端；第七电容[C280]2端接地；第五电阻[R290]2端接第八电容[C278]1端及第六电阻[R1368]2端以及AR9220-AC1A引脚B14；第八电容[C278]2端及第六电阻[R1368]1端分别接地。5.根据权利要求4所述的矿用本质安全型双通道高频无线基站电路，其特征在于，第一电容...

【专利技术属性】
技术研发人员：曲伟，李臣，玄甲辉，林冬冬，管飞，李红星，陈国华，马龙，张衍俊，
申请(专利权)人：江苏杰瑞科技集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32