一種使用雙向頻率加密的wifi射頻模塊的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種使用雙向頻率加密的WIFI射頻模塊，包括收發(fā)天線及分別與其連接并通過(guò)其發(fā)射和接收WIFI信號(hào)的發(fā)射加密模塊和接收解密模塊，所述發(fā)射加密模塊和接收解密模塊同時(shí)連接一輸出混頻信號(hào)的加密信號(hào)發(fā)生器模塊；還包括同時(shí)與發(fā)射加密模塊和接收解密模塊連接，并控制二者的工作狀態(tài)的控制模塊。本發(fā)明所述利用雙向頻率加密技術(shù)，在發(fā)送信號(hào)時(shí)將信號(hào)進(jìn)行頻率加密再進(jìn)行傳輸，并且增加了信號(hào)的波長(zhǎng)，傳輸距離更遠(yuǎn)。并且該模塊具有發(fā)射功率大、接收靈敏度高、傳送損耗小的優(yōu)點(diǎn)，從而大大增加了信號(hào)的傳送距離，發(fā)射機(jī)覆蓋范圍變大，可以減少基站的部署量，降低整個(gè)工程的成本，并且大大增加了用戶(hù)信息的安全。
【專(zhuān)利說(shuō)明】-種使用雙向頻率加密的WIFI射頻模塊

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及無(wú)線通信【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種使用雙向變頻加密技術(shù)的WIFI通 信的遠(yuǎn)距離傳送射頻模塊。

【背景技術(shù)】
[0002] ，是無(wú)線保真技術(shù)的縮寫(xiě)，是一種可以將個(gè)人電腦、手持設(shè)備(如PDA、手機(jī))等終端 以無(wú)線方式互相連接的技術(shù)。由于Wi-Fi的頻段在世界范圍內(nèi)是無(wú)需任何電信運(yùn)營(yíng)執(zhí)照 的，因此它提供了一個(gè)世界范圍內(nèi)可以使用的，費(fèi)用極其低廉且數(shù)據(jù)帶寬極高的無(wú)線空中 接口。用戶(hù)可以在Wi-Fi覆蓋區(qū)域內(nèi)快速瀏覽網(wǎng)頁(yè)，隨時(shí)隨地接聽(tīng)撥打電話。有了 Wi-Fi功 能我們打長(zhǎng)途電話(包括國(guó)際長(zhǎng)途)、瀏覽網(wǎng)頁(yè)、收發(fā)電子郵件、音樂(lè)下載、數(shù)碼照片傳遞等， 再無(wú)需擔(dān)心速度慢和花費(fèi)高的問(wèn)題。
[0003] 主要利用了 2. 4GHz和5GHz兩個(gè)頻段，尤其以2. 4GHz頻段應(yīng)用居多，但由于這個(gè) 頻段的頻率較高，信號(hào)的波長(zhǎng)就較短，信號(hào)不穩(wěn)定，容易受到干擾，在傳輸過(guò)程中衰減很快， 最主要的是目前破解WIFI密碼的軟件及硬件很普遍，現(xiàn)有WIFI不能保障用戶(hù)的信息安全。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明目的在于提供一種使用雙向頻率加密技術(shù)的WIFI射頻模塊，其有效的擴(kuò) 大WIFI信號(hào)的傳輸距離，并提升通信質(zhì)量，保障用戶(hù)信息安全。
[0005] 為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的這些問(wèn)題，本發(fā)明提供的技術(shù)方案是： 一種使用雙向頻率加密的WIFI射頻模塊，包括收發(fā)天線及分別與其連接并通過(guò)其發(fā) 射和接收WIFI信號(hào)的發(fā)射加密模塊和接收解密模塊，所述發(fā)射加密模塊和接收解密模塊 同時(shí)連接一輸出混頻信號(hào)的加密信號(hào)發(fā)生器模塊；還包括同時(shí)與發(fā)射加密模塊和接收解密 模塊連接，并控制二者的工作狀態(tài)的控制模塊。
[0006] 優(yōu)選的，所述發(fā)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；所述所述第一帶通濾波器連接有信號(hào)源，第一混頻器連接加密信 號(hào)發(fā)生器模塊的輸出端，所述功率放大器連接到收發(fā)天線。
[0007] 優(yōu)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(fā)天 線，所述第二混頻器連接加密信號(hào)發(fā)生器模塊的輸出端。
[0008] 優(yōu)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(guò)一 3dB 耦合器連接第一射頻開(kāi)關(guān)，所述第一射頻開(kāi)關(guān)分別連接發(fā)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(guò)檢波器檢測(cè)信號(hào)強(qiáng)度，通過(guò)比較 器輸出控制信號(hào)控制發(fā)射加密模塊和接收解密模塊的工作狀態(tài)。
[0009] 優(yōu)選的，所述加密信號(hào)發(fā)生器模塊包括依次連接的單片機(jī)、頻率綜合器、溫補(bǔ)晶 振、第六帶通濾波器、緩沖放大器和功分器，還包括與頻率綜合器連接的溫補(bǔ)晶振，所述功 分器輸出兩路信號(hào)，分別通過(guò)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。
[0010] 進(jìn)一步優(yōu)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。
[0011] 進(jìn)一步優(yōu)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。
[0012] 具體的，優(yōu)選的，所述信號(hào)源通過(guò)3dB耦合器連接第一射頻開(kāi)關(guān)。
[0013] 進(jìn)一步優(yōu)選的，所述收發(fā)天線通過(guò)第二射頻開(kāi)關(guān)分別與發(fā)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。
[0014] 相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)中的方案，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是： 本發(fā)明所述的使用雙向頻率加密技術(shù)的WIFI射頻模塊，利用雙向頻率加密技術(shù)，在發(fā) 送信號(hào)時(shí)將信號(hào)進(jìn)行頻率加密再進(jìn)行傳輸，并且增加了信號(hào)的波長(zhǎng)，長(zhǎng)波信號(hào)相比較短波 信號(hào)更加穩(wěn)定，傳輸過(guò)程中不易受外界干擾，衰減小，衍射能力強(qiáng)，傳輸距離更遠(yuǎn)。并且該模 塊具有發(fā)射功率大、接收靈敏度高、傳送損耗小的優(yōu)點(diǎn)，從而大大增加了信號(hào)的傳送距離， 發(fā)射機(jī)覆蓋范圍變大，可以減少基站的部署量，降低整個(gè)工程的成本，并且大大增加了用戶(hù) 信息的安全。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015] 下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述： 圖1為本發(fā)明所述WIFI射頻模塊的實(shí)施例的原理框圖。
[0016] 其中：1、收發(fā)天線；2、發(fā)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(hào) 發(fā)生器模塊；41、單片機(jī)、溫補(bǔ)晶振；42、頻率綜合器；43、第六帶通濾波器；44、緩沖放大器； 45、功分器；46、溫補(bǔ)晶振；5、控制模塊；51、檢波器；52、比較器；53、控制信號(hào)；6、信號(hào)源； 7、3dB耦合器；8、第一射頻開(kāi)關(guān)；9、第二射頻開(kāi)關(guān)；10、第七帶通濾波器；11、第八帶通濾波 器。

【具體實(shí)施方式】
[0017] 以下結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)上述方案做進(jìn)一步說(shuō)明，應(yīng)理解，這些實(shí)施例是用于說(shuō)明 本發(fā)明而不限于限制本發(fā)明的范圍，實(shí)施例中采用的實(shí)施條件可以根據(jù)具體廠家的條件做 進(jìn)一步調(diào)整，未注明的實(shí)施條件通常為常規(guī)實(shí)驗(yàn)中的條件。
[0018] 實(shí)施例： 本實(shí)施例描述了一種使用雙向頻率加密技術(shù)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(fā)天線1、發(fā)射WIFI信號(hào)的發(fā)射加密模塊2、接收外 部WIFI信號(hào)的接收解密模塊3、加密信號(hào)發(fā)生器4、控制模塊5和信號(hào)源6,所述發(fā)射加密模 塊2和接收解密模塊3與加密信號(hào)發(fā)生器模塊4相連，所述發(fā)射加密模塊、接收解密模塊通 過(guò)收發(fā)天線1接收或發(fā)射WIFI信號(hào)。
[0019] 所述發(fā)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(hào)進(jìn)入該模塊后經(jīng)第一帶通濾波器21進(jìn)行濾波處理后通過(guò)第一混頻器22與 加密信號(hào)發(fā)生器4輸出的信號(hào)進(jìn)行混頻，再經(jīng)過(guò)第二帶通濾波器23得到濾波后的信號(hào)，最 后經(jīng)過(guò)功率放大器24放大信號(hào)，經(jīng)過(guò)第二射頻開(kāi)關(guān)9從收發(fā)天線1發(fā)射出去，發(fā)射頻率為 400MHz ?485MHz。
[0020] 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(fā)天線1接收的信號(hào)經(jīng)過(guò)第二射頻開(kāi)關(guān)9后先通過(guò)第三帶通濾波器31， 再通過(guò)低噪聲放大器32對(duì)信號(hào)強(qiáng)度進(jìn)行放大，再經(jīng)第四帶通濾波器33濾除雜波，然后與加 密信號(hào)發(fā)生器模塊4產(chǎn)生的加密信號(hào)在第二混頻器34處進(jìn)行混頻，再通過(guò)第五帶通濾波器 35濾除雜波后，提取2. 4GHz?2. 485GHz的WIFI信號(hào)，經(jīng)放大器36將信號(hào)放大，最終從尾 端的第一射頻開(kāi)關(guān)8輸出。
[0021] 所述加密信號(hào)發(fā)生器4包括依次連接的單片機(jī)41、頻率綜合器42、第六帶通濾波 器43、緩沖放大器44,功分器45和與頻率綜合器42連接的溫補(bǔ)晶振46 ;頻率綜合器42輸 出2GHz射頻信號(hào)，信號(hào)經(jīng)緩沖放大器44放大后，經(jīng)過(guò)功分器44成為兩路信號(hào)，分別經(jīng)過(guò)第 七帶通濾波器10和第八帶通濾波器11，輸入到發(fā)射加密模塊和接收解密模塊。
[0022] 其中，由于加密信號(hào)發(fā)生器模塊4輸出的信號(hào)和輸入的2. 4GHz?2. 485GHz信號(hào) 在第一混頻器22進(jìn)行混頻時(shí)，會(huì)產(chǎn)生反射信號(hào)，到達(dá)加密信號(hào)發(fā)生器模塊4時(shí)，會(huì)對(duì)其產(chǎn)生 干擾，從而導(dǎo)致產(chǎn)生的信號(hào)頻率發(fā)生抖動(dòng)，進(jìn)而產(chǎn)生頻率及相位誤差，導(dǎo)致混頻信號(hào)失真， 影響發(fā)射及接收速率。所以本實(shí)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和緩沖放大器44。所述第六帶通濾波器43濾除2GHz以外的信號(hào)，緩沖放大器 44對(duì)正向信號(hào)放大的同時(shí)，對(duì)反向信號(hào)有很大的隔離作用，對(duì)于第一混頻器22到加密信號(hào) 發(fā)生器模塊4之間的干擾信號(hào)則有明顯的抑制作用，解決了反射信號(hào)的干擾問(wèn)題。
[0023] 本實(shí)施例中的混頻器(包括第一混頻器22與第二混頻器34)采用雙平衡結(jié)構(gòu)，混 頻管為砷化鎵HBT器件，該混頻器具有很高的ldb壓縮點(diǎn)和很高的三階交叉點(diǎn)，因而可使混 頻器的失真產(chǎn)物降至最小，并且也不會(huì)因?yàn)檩斎攵说男盘?hào)強(qiáng)度大而損壞，穩(wěn)定性比較好。
[0024] 所述控制模塊5包括檢波器51和比較器52,輸入信號(hào)經(jīng)3dB耦合器耦合到控制模 塊5,所述控制模塊5通過(guò)檢波器51檢測(cè)信號(hào)強(qiáng)度：若檢測(cè)到信號(hào)強(qiáng)度大于閥值，則判決為 發(fā)射狀態(tài)，控制模塊5通過(guò)輸出控制信號(hào)53打開(kāi)發(fā)射加密模塊2并關(guān)閉接收解密模塊3,此 時(shí)發(fā)射加密模塊2開(kāi)始向收發(fā)天線1發(fā)射400MHz?485MHz信號(hào)；若控制模塊5檢測(cè)到的 信號(hào)小于閥值，則判決為接收狀態(tài)，控制模塊5通過(guò)輸出控制信號(hào)53打開(kāi)接收解密模塊3， 并關(guān)閉發(fā)射加密模塊2,此時(shí)接收解密模塊3開(kāi)始從收發(fā)天線1接收400MHz?485MHz信 號(hào)。
[0025] 上述實(shí)例只為說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人是 能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本發(fā)明精 神實(shí)質(zhì)所做的等效變換或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種使用雙向頻率加密的WIFI射頻模塊，其特征在于：包括收發(fā)天線及分別與其連 接并通過(guò)其發(fā)射和接收WIFI信號(hào)的發(fā)射加密模塊和接收解密模塊，所述發(fā)射加密模塊和 接收解密模塊同時(shí)連接一輸出混頻信號(hào)的加密信號(hào)發(fā)生器模塊；還包括同時(shí)與發(fā)射加密模 塊和接收解密模塊連接，并控制二者的工作狀態(tài)的控制模塊。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的使用雙向頻率加密的WIFI射頻模塊，其特征在于：所述發(fā)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 述所述第一帶通濾波器連接有信號(hào)源，第一混頻器連接加密信號(hào)發(fā)生器模塊的輸出端，所 述功率放大器連接到收發(fā)天線。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的使用雙向頻率加密的WIFI射頻模塊，其特征在于：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(fā)天線，所述第二混頻器連接加 密信號(hào)發(fā)生器模塊的輸出端。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的使用雙向頻率加密的WIFI射頻模塊，其特征在于：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(guò)一 3dB耦合器連接第一射頻開(kāi)關(guān)， 所述第一射頻開(kāi)關(guān)分別連接發(fā)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(guò)檢波器檢測(cè)信號(hào)強(qiáng)度，通過(guò)比較器輸出控制信號(hào)控制發(fā)射 加密模塊和接收解密模塊的工作狀態(tài)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的使用雙向頻率加密的WIFI射頻模塊，其特征在于：所述加密 信號(hào)發(fā)生器模塊包括依次連接的單片機(jī)、頻率綜合器、溫補(bǔ)晶振、第六帶通濾波器、緩沖放 大器和功分器，還包括與頻率綜合器連接的溫補(bǔ)晶振，所述功分器輸出兩路信號(hào)，分別通過(guò) 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(jù)權(quán)利要求3所述的使用雙向頻率加密的WIFI射頻模塊，其特征在于：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(jù)權(quán)利要求3所述的使用雙向頻率加密的WIFI射頻模塊，其特征在于：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(jù)權(quán)利要求4所述的使用雙向頻率加密的WIFI射頻模塊，其特征在于：所述信號(hào) 源通過(guò)3dB耦合器連接第一射頻開(kāi)關(guān)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的使用雙向頻率加密的WIFI射頻模塊，其特征在于：所述收發(fā) 天線通過(guò)第二射頻開(kāi)關(guān)分別與發(fā)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。
【文檔編號(hào)】H04B1/40GK104124992SQ201410329106
【公開(kāi)日】2014年10月29日 申請(qǐng)日期:2014年7月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月11日
【發(fā)明者】高懷, 李昕, 朱向偉, 周智俐 申請(qǐng)人:蘇州華士無(wú)線科技有限公司