一種礦用本質安全型高頻雙通道無線基站電路的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種無線基站電路，特別是礦用本質安全型雙通道高頻無線基站電路。
【背景技術】
[0002]無線通訊系統是礦山信息化系統主要組成部分，目前，我國井下煤礦通信主要以有線通信為主，無線通信為輔。在井下的采區、挖掘面因為環境、作業的原因，采取有線的方式施工和維護都是非常有難度的，并且在狹長的巷道里，有線的接入點的數量受到很大限制，無法做到全面的通訊；通信線纜在采面、掘進面等位置均為星型連接，一旦災害發生導致線纜損壞，通信就會中斷。區別于有線通信系統的限制，基于WIFI的寬帶無線傳輸方式最適合礦井下通訊，滿足井下高清視頻監控、數據通訊與語音通訊需求。但是井下電磁環境惡劣、多徑效應明顯，同時目前井下無線基站都一般采用2.4G Hz頻段，導致高清視頻監控、數據通訊與語音通訊公用一個頻段范圍，同時一般采用單射頻通道/單天線工作，網絡易出現擁塞，導致業務中斷。
【發明內容】
[0003]本發明所解決的技術問題在于提供一種礦用本質安全型雙通道高頻無線基站電路。
[0004]實現本發明目的的技術解決方案為:一種礦用本質安全型雙通道高頻無線基站電路，該電路由外圍接口電路、網絡處理核心電路、4路5.8G射頻電路組成，外圍接口電路、4路5.8G射頻電路分別與網絡處理核心電路連接；其中:
[0005]外圍接口電路提供2路以太網接口、USB接口、EJTAG接口、UART接口 ；
[0006]網絡處理核心電路控制外圍接口電路、進行5.SG無線網絡信號的調制與解調、射頻模擬電路的控制；
[0007]5.8G射頻電路完成5.8G模擬信號收發，包括收發濾波，信號收發放大及功率控制。
[0008]所述網絡處理核心電路包括網絡處理器、DDR、FLASH、2個5.8G MAC/BB/RAD1芯片；DDR、FLASH分別與網絡處理器連接，網絡處理器、2個5.8G MAC/BB/RAD1芯片三者之間通過PCI總線連接；
[0009]網絡處理器為Atheros 公司 AR7161-AClA 芯片，5.8G MAC/BB/RAD1 芯片為Atheros 公司 AR9220-AC1A 芯片；DDR 為 ISSI 公司的 IS43R16160A 芯片，Flash 為 SAPNS10N公司S25FL064芯片。
[0010]所述5.8G射頻電路包括輸入輸出低通濾波電路、輸入輸出切換電路、輸入高通濾波電路、輸入低噪聲放大電路、輸出帶通濾波電路、輸出功率放大電路、輸出耦合及功率控制電路、輸出低通濾波電路；
[0011]其中輸入輸出低通濾波電路、輸入輸出切換電路、輸入高通濾波電路、輸入低噪聲放大電路依次連接，組成射頻輸入通道。輸出帶通濾波電路，輸出功率放大電路、輸出耦合及功率控制電路、輸出低通濾波電路、輸入輸出切換電路、輸入輸出低通濾波電路依次連接，組成射頻輸出通道。輸出耦合及功率控制電路同時輸出信號至網絡處理核心電路。
[0012]所述的5.8G射頻電路的輸出低通濾波電路為微帶濾波電路；其材質為0.5oz Cu,厚度0.7mil，基材為FR4，基材介電常數在2GHz時為4.25 ；
[0013]該微帶濾波電路為軸對稱結構，寬度為2.2606mm ;具體包括第一微帶線1、第二微帶線2、第三微帶線3、第四微帶線4、第五微帶線5、第六微帶線6、第七微帶線7、第一焊盤8及第二焊盤9 ；
[0014]第一微I帶線一端懸空，另一端接第二微帶線2 ;第二微帶線2另一端接第一焊盤8 ;第一焊盤8另一端接第三微帶線3 ;第三微帶線3另一端接第四微帶線4 ;第四微帶線4另一端接第五微帶線5 ;第五微帶線5另一端接第二焊盤9 ;第二焊盤9另一端接第六微帶線6 ;第六微帶線6另一端接第七微帶線7 ;第七微帶線7另一端懸空；其中，第一微帶線1、第二微帶線2、第三微帶線3、第一焊盤8分別與第五微帶線5、第六微帶線6、第七微帶線7、第二焊盤9關于第四微帶線4的中心軸成軸對稱。
[0015]第一微帶線I和第七微帶線7尺寸為1.3970mm*0.8890mm,第二微帶線2和第六微帶線6尺寸為0.2540mm*0.2540mm，第三微帶線3和第五微帶線5尺寸為0.6371mm*0.2540mm，第四微帶線4尺寸為1.9050mm*0.2540mm，第一焊盤8及第二焊盤9尺寸為 0.4318mm*0.4318mm。
[0016]5.8G射頻電路的輸入低噪聲放大器電路包括:第一電容C285、第二電容C283、第三電容C284、第四電容C282、第五電容C329、第六電容C281、第七電容C280、第八電容C278、第一電感L40、第二電感L39、第三電感L72、第一電阻R293、第二電阻(R294)、第三電阻R1365、第四電阻R292、第五電阻R290、第六電阻R1368及第一三極管Q5 ；
[0017]其中，第一電容C285的I端接輸入低通濾波器，2端接第一三極管Q5基極(引腳I)及第一電感L40的I端；第一電感L40的2端接第一電阻R293的I端、第二電容C283的I端第二電阻(R294) I端；第二電容C283的2端接地；第二電阻R294的2端接第三電容C284的I端，第三電容C284的2端接地；第一三極管Q5發射極(引腳2和引腳4)接地，引腳3接第四電容C282的I端和第二電感L39的I端；第四電容C282的2接第三電感L72的2端，第三電感L72的I端接AR9220-AC1A引腳A6 ;第二電感L39的2端接第三電阻R1365的I端和第五電容C329的I端；第五電容C329的2端接地；第三電阻R1365的2端接第六電容C281的I端、第四電阻R292的I端、第五電阻R290的I端及第一電阻R293的2端；第六電容C281的2端接地；第四電阻R292的2端接第七電容C280的I端；第七電容C280的2端接地；第五電阻R290的2端接第八電容C278的I端及第六電阻R1368的2端以及AR9220-AC1A引腳B14 ;第八電容C278的2端及第六電阻R1368的I端分別接地。
[0018]第一電容C283精度要求lpF±10%、第二電容C284精度要求10pF±10%、、第六電容C281精度要求lpF±l%、第七電容C280精度要求100pF± 10 %、第八電容C278精度要求100pF±10%、第一電感L40精度要求6.2nH±0.1nH、第二電感L39精度要求
2.7nH±0.1nH、第三電感L72精度要求1.5nH±0.1nH、第一電阻R293精度47.5K±1%、第二電阻(R294)精度要求10Ω ±5%、第三電阻R1365精度要求33 Ω ±5%、第四電阻R292精度要求10Ω ±5%、第五電阻R290精度要求10Ω ±5%。
[0019]所述5.8G射頻電路的輸出耦合及功率控制電路包括第一耦合器PC4、第九電容C272、第十電容C273、第^^一電容C279、第四電感L37、第五電感L38、第七電阻R283、第八電阻R291和第一二極管D4。
[0020]第一耦合器PC4引腳I接第九電容C272的I端、第十電容C273的I端及AR9220-AC1A引腳N2 ;第九電容C272的2端、第十電容C273的2端分別接地；第一耦合器PC4第4引腳接5.8GHz輸出低通濾波器；第一耦合器PC4第3引腳接第四電感L37的2端和第五電感L38的2端；第五電感L38的I端接地；第四電感L371端接第一二極管D4A端，第一二極管D4接第^^一電容C2791端及第八電阻R2912端以及AR9220-AC1A引腳N2 ;第i^一電容C279的2端及第八電阻R291的I端分別接地。
[0021]第九電容C272和第十電容C273的精度要求為0.5pF± 10%、第^^一電容C279的精度要求為10pF±10%、第四電感L37的精度要求為2.7nH±0.1nH、第五電感L38的精度要求為2.2nH±0.1nH、第七電阻R283的精度要求為49.9 Ω ± I %。
[0022]所述的第一耦合器PC4為微帶耦合器，其材質為0.5oz Cu,厚度0.7mil，基材為FR4，基材介電常數在2GHz時為4.25 ;微帶耦合器包括第八微帶線10、第九微帶線11、第三焊盤12、第四焊盤13、第五焊盤14、第六焊盤15、第十微帶線16、第^^一微帶線17、第十二微帶線18、第十三微帶線19、第十四微帶線20、第十五微帶線21、第十六微帶線22、第十七微帶線23、第十八微帶線24、第十九微帶線25、第二十微帶線26及第二十一微帶線27。其中，4個焊盤(第三焊盤12、第四焊盤13、第五焊盤14、第六焊盤15)的尺寸為0.4318mm*0.4318mm ;第八微帶線10和九微帶線11的尺寸為2.6924mm*0.4318mm ; 12個矩形微帶線(第十微帶線16、第十一微帶線17、第十二微帶線18、第十三微帶線19、第十四微帶線20、第十五微帶線21、第十六微帶線22、第十七微帶線23、第十八微帶線24、第十九微帶線25、