无线传输电路结构的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种无线传输电路结构，适用于射频信号的无线传输，所述无线传输电路结构包括天线、匹配电路、信号传送/接收切换开关、功率放大器、传送接收器、中央控制单元、加解密单元以及卡片存取单元。该无线传输电路结构可作为发射器或接收器的双重用途，由于通过系统级封装工艺，可达到微型化效果，因此适合作为各类数据传输功能的电路设计。
【专利说明】无线传输电路结构
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及无线传输【技术领域】，尤其涉及一种射频信号传输的无线传输电路结构。
【背景技术】
[0002]近年来无线传输的技术相当受重视，由于无需传输线的连接，可使数据传输系统简洁且具有效率，因此，如遥控系统、计算机数据传输或通讯设备，皆有其身影。
[0003]无线传输的技术较为常见的方式有光无线传输或是射频无线传输等方式，而其特性不尽相同。光线如红外线较具有指向性，传输时发射器与接收器需要对准，因此较适用于空间受限制的场合；相对的，射频信号的传输方式如同水波的传递，是以一方向呈圆弧扩散的方式行进，可使信号接收/发送的范围较广，因此较不受空间的限制，传输时发射器与接收器不需要对准。然而，却也是因射频信号传输的特性，使得该无线传输方式容易受干扰。因此，如何降低射频信号无线传输方式的干扰，成为业界竞相发展的课题。
[0004]射频信号无线传输的方式常用于电子通信系统中，如门禁系统、门票系统、智能交通卡、交通运输管制等等。由于目前众多通信系统均使用所述传输方式作为数据信息的传输，因此若能开发出一种信号接收及发送共享的电路，且可以适用于多种射频信号无线传输的产品，将使该类产品更具有节省成本的优势。
[0005]另外，由于电子产品小型化的设计需求，使得射频信号无线传输电路的集成电路(Integrated Circuit,简称IC)化日趋重要，IC化不但可以减少电子产品的体积,而且可以提高电路制作的良率，最重要的是由于封装技术的发展，使得电路更加具有抗噪声的能力。
实用新型内容
[0006]本实用新型目的在于提供一种无线传输电路结构，不仅具有射频信号发射与接收选择的功能，并且以系统级封装(SIP)方法制造，因此可达到抗噪声干扰、降低功耗、体积小型化、节省系统成本、强化数据安全性、保护技术秘密和提高良率的优点。
[0007]为了解决上述问题，本实用新型提供了一种无线传输电路结构，所述无线传输电路结构包含:一天线，用于发射或接收射频信号；一匹配电路，用于提高所述天线发射或接收射频信号的效率，以及有效滤除高频谐波；一信号传送/接收切换开关，用于确定发射通道或接收通道以分别发射或接收所述射频信号；一功率放大器，当所述无线传输电路结构作为发射器时，用于提高发射器发射射频信号的功率；一传送接收器，用以传送或接收一射频信号，其中用于将所述无线传输电路结构产生的数字信号转换成一射频信号以进行发射，或是将所述无线传输电路结构接收到的射频信号转换成一数字信号以进行处理；一加解密单元，对所述数字信号及/或射频信号提供加/解密处理；一中央控制单元，选择性控制所述无线传输电路结构发射或接收所述射频信号，当所述无线传输电路结构用于发射所述射频信号时，所述中央控制单元开启与一信号产生单元的电连接；反之，当所述无线传输电路结构用于接收所述射频信号时，所述中央控制单元开启与一卡片存取单元的电连接，而且所述卡片存取单元用于以接触或非接触方式储存及/或读取一外部卡片的数字数据，并且所述中央控制单元将所述读取及/或储存的数字数据与所述无线传输电路结构接收到的射频信号作比对与运算，其中所述外部卡片包含:一控制芯片，具有运算逻辑及内存；一感应天线，用以发射或接收由所述卡片存取单元读取及/或储存的所述数字数据。
[0008]根据本实用新型所述无线传输电路结构的中央控制单元进一步具有多个外接引脚，以作为通用型输入/输出引脚(General Purpose Input/Output,简称GP10),包括:微串行通信排线(Micro Universal Serial BUS,简称USB)引脚、蜂鸣器引脚、发光二极管(LED )指示灯引脚、按键脚位以及程序侦错引脚。
[0009]根据本实用新型所述无线传输电路结构，是通过系统级封装(System InPackage,简称SIP)形式封装，以制作成集成电路。
[0010]本实用新型无线传输电路结构不仅具有射频信号发射与接收双向功能，由于IC化的封装亦可达到抗干扰与小型化的目的，对于产品的设计具有节省成本和提高良率的优点。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1是根据本实用新型实施例的无线传输电路结构的示意图。
[0012]图2是根据本实用新型所述无线传输电路结构与另一无线传输电路结构之间传送信号的示意图。
[0013]【主要组件符号说明】
[0014]1，I’、无线传输电路结构；10、天线；10’、感应天线；
[0015]15、匹配电路；20、信号传送/接收切换开关；
[0016]25、功率放大器；30、传送接收器；
[0017]32、加解密单元；35、中央控制单元；
[0018]40、卡片存取单元；45、程序侦错引脚；
[0019]50、按键引脚；55、LED指示灯引脚；
[0020]60、蜂鸣器引脚；65、USB引脚；
[0021]70、输入通道；75、控制信号；
[0022]80、控制芯片；85、外部卡片。
【具体实施方式】
[0023]下面结合附图对本实用新型提供的无线传输电路结构的【具体实施方式】做详细说明。在此需注意的是，不同的图式中，相同的组件符号表示相同或相似的组件。
[0024]请参考图1所示，图1是根据本实用新型实施例的无线传输电路结构的示意图，其包括:天线10、匹配电路15、信号传送/接收切换开关20、功率放大器25、加解密单元32、中央控制单元35以及卡片存取单元40。
[0025]所述天线10，用于针对另一对应的无线传输电路结构I’(见图2所示)发射或接收一射频信号，其中该两个对应的无线传输电路结构I及I’组成相同但设定不同，例如可以将所述无线传输电路结构I设定成一种无线传输接收器，但是将该另一无线传输电路结构I’设定成一种无线传输发射器，或者两者设定相反，使其之间作单向或双向传送所述射频信号。
[0026]所述匹配电路15，用于提高所述天线10发射或接收射频信号的效率，以及具有降低高频谐波的效果。一般来说，中高功率的射频发射电路须有适当的匹配电路才能够提高发射电路的效率，而且因匹配电路与天线的阻抗匹配可有效阻隔或滤除高频的谐波噪声，使高频谐波噪声的产生降至最低。
[0027]所述一对二的信号传送/接收切换开关20，用于确定发射或接收所述射频信号的发射通道或接收通道(两个通道)的其中一个。由于所述无线传输电路结构I为一兼具发射与接收功能的电路，使用时必须先行设定所述无线传输电路结构I的用途是作为发射或接收所述射频信号之用，其中包括通过所述中央控制单元35控制所述信号传送/接收切换开关20的通道切换。
[0028]所述功率放大器25，电连接在所述信号传送/接收切换开关20的其中一发射通道上，当所述无线传输电路结构I发射所述射频信号时，用于提高发射所述射频信号的频率或功率，以增加信号的传送距离。在一特定的实施例中，所述的传送距离可为I至50米之间，若功率放大器25的功率越大，则使信号的传送距离越远。因为本实用新型所述无线传输电路结构I为信号发射与接收共享电路，所以只有在发射通道上设置所述功率放大器25，另一接收通道虽然没有设置所述功率放大器，会使所述接收通道接收的射频信号相当微弱，但是所述接收通道后端只要连接一信号放大电路，将接收到的微弱射频信号的波幅放大，以便利后级电路的处理即可，并不必要进行功率的提升。
[0029]所述传送接收器(Transceiver)30,电连接在所述信号传送/接收切换开关20的两个接收及发射通道上，用以传送或接收所述射频信号，即将所述无线传输电路结构I产生的数字信号转换成所述射频信号以通过所述发射通道进行发送，或是将通过所述接收通道接收到的射频信号转换成一数字信号以进行处理。
[0030]所述加解密单元32,如一种加解密处理器(Cipher processor)芯片，可对无线通讯传输系统提供各种密码体制，进而对上述数字信号及/或射频信号提供加解密处理，以符合市场上的各种应用需求，并强化数据传输的安全强度。
[0031]所述中央控制单元35，用以选择所述无线传输电路结构I对图2所示的另一无线传输电路结构I’发射或接收所述射频信号。
[0032]当利用所述中央控制单元35设定所述无线传输电路结构I作为一种无线传输接收器，以接收图2所示的另一无线传输电路结构I’传来的射频信号时，所述无线传输电路结构I的中央控制单元35除了会发出一控制信号75以切换所述信号传送/接收切换开关20接到所述接收通道之外，还会开启与一卡片存取单元40的电连接。在本实施例中，所述卡片存取单元40是一同封装在所述无线传输电路结构I内，但是在其它实施例中，所述卡片存取单元40也可以是一种设于该无线传输电路结构I之外的外附组件。由于所述卡片存取单元40是用于储存及/或读取一外部卡片85的数字数据，因此所述中央控制单元35会进一步将所述读取及/或储存的数字数据与所述无线传输电路结构I收到的已数字化的射频信号作比对及/或运算，其中所述外部卡片85包含:一控制芯片80，具有运算逻辑及内存，分别用于运算或储存所述数字数据，以及一感应天线10’，用以发射或接收由所述卡片存取单元40对所述外部卡片85读取及/或储存的所述数字数据。
[0033]反之，当利用所述中央控制单元35设定所述无线传输电路结构I作为一种无线传输发射器以对外发射该射频信号时，所述中央控制单元35除了会发出不同阀值电平的控制信号75以切换所述信号传送/接收切换开关20接到发射通道，以串联所述功率放大器25夕卜，并且关闭与所述卡片存取单元40的电连接，而且开启所述中央控制单元35的一输入通道70以电连接至无线传输电路结构I外部的一信号产生单元(未显示)，进而使所述输入通道70接收到的信号通过中央控制单元35及传送接收器30的处理，再由所述发射通道的放大器25放大，最后从天线10发射出射频信号给图2所示的另一无线传输电路结构I，。
[0034]在本实施例中，所述卡片存取单元40与外部卡片85之间的数据传输方式可以利用直接接触方式如卡片插槽的结合，也可使用非接触方式如射频辨识或电磁感应作为数据的传输。在实际应用上，所述卡片存取单元40运用之处相当的多，例如:门票自动读取系统、智能交通卡、交通运输管制等无线射频辨识系统(Radio Frequency Identification,简称RFID)。
[0035]此外，根据本实用新型所述的无线传输电路结构I的中央控制单元35进一步具有多个引脚，以外接其它附加装置，所有所述引脚主要为通用型输入/输出(GPIO)，其包含:微USB引脚65，用以连接一具有串行通讯端口总线的外部装置，从该引脚能将控制程序烧录在中央控制单元或对中央控制单元中的控制程序删除或修改；蜂鸣器引脚60，可用以连接一蜂鸣器作为指令动作完成的声音告知；LED指示灯引脚55，用以连接LED指示灯作为指令动作完成或是电源开关的指示；按键引脚50，用以连接一按键，作为机械式或电子式的按键功能的扩充；以及程序侦错引脚45，用以对中央控制单元35中的程序进行侦错与修改。
[0036]由于本实用新型所述无线传输电路结构I是通过系统级封装(SIP)形式封装，以制成集成电路(1C)，不仅可以缩小体积，运用于大小不等的电子装置，而且可因封装技术的特性，降低功耗、容易自动化大量生产，并且提高产品良率。另一方面，电路结构的IC化，可使得所述无线传输电路结构I具有良好的屏蔽，以隔绝噪声侵入以及抗电磁波噪声的能力。
[0037]本实用新型所述无线传输电路结构I的另一优点在于:同一型的无线传输电路结构I可依用途选择性设定为发射器或是接收器，而无需购置不同组成组件的发射器或接收器来徒增成本。因为众所周知，集成电路的制作，需要运用相当多的模具与先进的自动化设备，其制作费用相当昂贵，若没有一定的使用数量，将相当不经济。然而本实用新型的实施例，其发射以及接收器电路制作于相同的一块IC上，将可有效的节省模具费用与简化所使用的制造设备，使其制作费用大为降低，非常具有经济效益。
[0038]以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本【技术领域】的普通技术人员，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种无线传输电路结构，用于射频信号的传输，其特征在于，包括: 天线，用于发射及接收射频信号； 匹配电路，用于提高所述天线发射或接收所述射频信号的效率，并滤除高频谐波； 信号传送/接收切换开关，用于确定发射通道或接收通道以分别发射或接收所述射频信号; 传送接收器，与所确定的发射通道或接收通道电连接，用于将所述无线传输电路结构产生的数字信号转换成射频信号后传送，或者接收射频信号并将所述射频信号转换成数字信号; 加解密单元，对所述数字信号及/或射频信号提供加/解密处理；以及 中央控制单元，控制所述无线传输电路结构作为一无线传输接收器以接收所述射频信号，或者作为一无线传输发射器以对外发射所述射频信号。
2.根据权利要求1所述的无线传输电路结构，其特征在于，所述中央控制单元具有多个引脚，所有所述引脚为一种通用型输入/输出引脚，所述引脚包括:微串行通信排线引脚、蜂鸣器引脚、发光二极管指示灯引脚、按键引脚以及程序侦错引脚。
3.根据权利要求1所述的无线传输电路结构，其特征在于，进一步包括一卡片存取单元，当所述中央控制单元控制所述无线传输电路结构作为无线传输接收器以接收所述射频信号时，所述中央控制单元开启与所述卡片存取单元的电连接，使所述卡片存取单元存取一外部卡片的数字数据，之后通过所述中央控制单元将存取到的数字数据与所述无线传输电路结构收到的数字化的射频信号作比对及/或运算。
4.根据权利要求3所述的无线传输电路结构，其特征在于，所述卡片存取单元与所述外部卡片之间的数据存取是通过接触或非接触式传输。
5.根据权利要求3所述的无线传输电路结构，其特征在于，所述外部卡片包含: 控制芯片，具有运算逻辑及内存，以分别用于运算或储存该数字数据；以及 感应天线，用于发射或接收由所述卡片存取单元对所述外部卡片存取的数字数据。
6.根据权利要求3所述的无线传输电路结构，其特征在于，当所述中央控制单元控制所述无线传输电路结构作为无线传输发射器以发射所述射频信号时，所述中央控制单元关闭与所述卡片存取单元的电连接。
7.根据权利要求6所述的无线传输电路结构，其特征在于，当所述中央控制单元控制所述无线传输电路结构作为无线传输发射器以发射所述射频信号时，所述中央控制单元开启与一位于所述无线传输电路结构之外的信号产生单元的电连接。
8.根据权利要求1所述的无线传输电路结构，其特征在于，进一步包括功率放大器，设置在所述信号传送/接收切换开关的一发射通道上，以提高射频信号的发射功率。
9.根据权利要求1所述的无线传输电路结构，其特征在于，所述无线传输电路结构是通过系统级封装以制成集成电路。
【文档编号】H04B1/40GK203492019SQ201320644504
【公开日】2014年3月19日 申请日期:2013年10月15日 优先权日:2012年10月15日
【发明者】蓝文钧, 胡锦华, 出宗易 申请人:倢通科技股份有限公司