CN107708193A - 一种多工作模式智能蓝牙wifi模组 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多工作模式智能蓝牙WIFI模组，所述模块以PCB板为载体，包括部署于PCB板上的2.4G天线、5G天线、射频切换开关、WIFI芯片、蓝牙芯片；模块电路中包括2.4GHz和5GHz两组数据流通道；2.4GHz数据流通道中设有蓝牙、2.4G‑WIFI发送、2.4G‑WIFI接收三切一射频切换开关，5GHz数据流通道中设有5G‑WIFI发送、5G‑WIFI接收二切一射频切换开关；2.4G‑WIFI发送和5G‑WIFI发送通道中均设有功率检测模块；两组射频切换开关均通过带通滤波器连接不同的天线，WIFI芯片还通过控制管脚连接射频切换开关。本发明实现了蓝牙、2.4G‑WIFI、5G‑WIFI三种通信方式的复合，并通过时分复用方式避免相互间冲突，性能稳定，集成度高。
Description
技术领域
本发明属于无线通信技术领域，特别是涉及一种集成天线、蓝牙、双频WIFI多工作模式模块。
背景技术
目前无线技术的应用发展飞速，经过了蓝牙，WIFI等技术的成熟，无线技术也在我们的生活中得到了广泛应用，蓝牙技术已经广泛应用于手机、医疗、家电、卫浴等产品。
WIFI技术在无线网络中广泛应用于我们所熟悉的无线路由器、手机无线网络的支持以及笔记本电脑等，现在WIFI技术又在无线音箱悄然兴起。具有两种或多种无线传输模式的模块才能更好满足社会的发展。基于此要求，需要开发一种集成天线蓝牙、双频WIFI多工作模式的模块。
发明内容
本发明为解决现有技术存在的问题而提出，其目的是提供一种多工作模式智能蓝牙WIFI模组。
本发明采取了如下技术方案。
一种多工作模式智能蓝牙WIFI模组，所述模块以PCB板为载体，包括部署于PCB板上的2.4G天线、5G天线、射频切换开关、带通滤波器、WIFI 芯片、蓝牙芯片；模块电路中包括2.4GHz和5GHz两组数据流通道；所述2.4G数据流通道中设有第一射频切换开关，第一射频切换开关包括不少于三组数据切换通道；第一射频切换开关的一个数据切换通道连接蓝牙芯片，另外两个数据切换通道分别连接WIFI芯片的2.4G-WIFI发送管脚和2.4G-WIFI接收管脚，WIFI芯片的2.4G-WIFI发送管脚与第一射频切换开关之间串联一组功率检测电路；蓝牙芯片和WIFI芯片均通过控制管脚连接第一射频切换开关的控制端；第一射频切换开关通过第一带通滤波器连接2.4G天线；所述5G数据流通道中设有第二射频切换开关，第二射频切换开关包括不少于两组数据切换通道，分别连接WIFI芯片的5G-WIFI发送管脚和5G-WIFI接收管脚，WIFI芯片的5G-WIFI发送管脚与第二射频切换开关之间串联一组功率检测电路；模组中两组功率检测电路的功率检测输出端均连接WIFI芯片；WIFI芯片通过控制管脚连接第二射频切换开关的控制端；第二射频切换开关通过第二带通滤波器连接5G天线WIFI芯片还通过PTA接口连接蓝牙芯片；WIFI芯片对外引出SDIO接口、GPIO接口、复位接口、状态指示接口；蓝牙芯片对外引出UART接口、GPIO接口、PCM接口。
所述2.4G天线和5G天线均为板载天线。
所述带通滤波器共有两组，通带中心频率分别为2.4GHz和5GHz，两组带通滤波器电路在PCB板上位于切换开关的入口处。
所述PCB板上还设有两个分别为WIFI芯片和蓝牙芯片提供参考时钟的晶体振荡器以及用于为整个模块供电的辅助电源模块。
所述功率检测电路内的功能模块集成于第一切换开关和第二切换开关中。
本发明获得了如下有益效果。
本发明这是一种具有多种通信模式选择的蓝牙、双频WIFI 二合一模块。具有多种工作方式，包括蓝牙、2.4G-WIFI、5G- WIFI三种通信方式各自独立工作；蓝牙、2.4G-WIFI时分复用协调工作；蓝牙、5G-WIFI同时进行通信。实现了WIFI 与蓝牙同时工作互不冲突，而且多种通信模式，在通信方式上最大程度满足不同产品的要求。此外，模块具备功率自动检测调节功能，多种功率可选择，满足通信距离要求的同时将功耗降至最低，延长工作时间，提高工作效率。
附图说明
图1 是本发明的系统结构框图（放大器与切换开关不集成）；
图2 是本发明的系统结构框图（放大器与切换开关集成）。
具体实施方式
下面参照附图和实施例对本发明进行详细说明。
如图1~2所示，一种多工作模式智能蓝牙WIFI模组，所述模块以PCB板为载体，包括部署于PCB板上的2.4G天线、5G天线、射频切换开关、带通滤波器、WIFI 芯片、蓝牙芯片；模块电路中包括2.4GHz和5GHz两组数据流通道；所述2.4G数据流通道中设有第一射频切换开关（Switch_1），第一射频切换开关包括不少于三组数据切换通道；第一射频切换开关的一个数据切换通道连接蓝牙芯片，另外两个数据切换通道分别连接WIFI芯片的2.4G-WIFI发送管脚和2.4G-WIFI接收管脚，WIFI芯片的2.4G-WIFI发送管脚与第一射频切换开关之间串联一组功率检测电路（PA）；蓝牙芯片和WIFI芯片均通过控制管脚连接第一射频切换开关的控制端；第一射频切换开关通过第一带通滤波器（Filter_1）连接2.4G天线；所述5G数据流通道中设有第二射频切换开关（Switch_2），第二射频切换开关包括不少于两组数据切换通道，分别连接WIFI芯片的5G-WIFI发送管脚和5G-WIFI接收管脚，WIFI芯片的5G-WIFI发送管脚与第二射频切换开关之间串联一组功率检测电路；模组中两组功率检测电路的功率检测输出端均连接WIFI芯片；WIFI芯片通过控制管脚连接第二射频切换开关的控制端；第二射频切换开关通过第二带通滤波器（Filter_2）连接5G天线；WIFI芯片还通过PTA接口连接蓝牙芯片；WIFI芯片对外引出SDIO接口、GPIO接口、复位接口、状态指示接口；蓝牙芯片对外引出UART接口、GPIO接口、PCM接口。
所述2.4G天线和5G天线均为板载天线。
所述带通滤波器共有两组，通带中心频率分别为2.4GHz和5GHz，两组带通滤波器电路在PCB板上位于切换开关的入口处。
所述PCB板上还设有两个分别为WIFI芯片和蓝牙芯片提供参考时钟的晶体振荡器以及用于为整个模块供电的辅助电源模块。
所述功率检测电路内的功能模块集成于第一切换开关和第二切换开关中。
本发明的使用方法和基本原理为：
本发明中，对外引出的接口中，SDIO接口用于WIFI芯片对外通信；UART接口用于蓝牙芯片对外通信；GPIO接口用于一些配置、控制信号；PCM接口用于传输音频流；复位接口（RESET）用于将WIFI模块复位重启，状态指示接口（HOST_WK）是模块的输出信号，当有数据从天线端进入时，可以通过此接口通知与之相连的MCU，MCU可从休眠状态唤醒。WIFI芯片与蓝牙芯片之间的PTA控制接口用于冲突仲裁，即避免蓝牙芯片和WIFI芯片同时使用2.4G数据通道。
射频切换开关为双掷开关，负责切换蓝牙与WIFI芯片射频收发功能，切换射频开关工作方式随着模块的工作方式不同而切换不同开关通路。包括以下五种工作方式：
1、蓝牙单独工作，则由模块外置接口控制射频开关芯片切换至蓝牙射频通路，同时将与WIFI相关部分电路使能端关断，做到最大限度降低功耗。
2、2.4G-WIFI单独工作，则由模块外置接口控制射频开关芯片切换至2.4G-WIFI射频通路，同时将与蓝牙相关部分电路使能端关断，做到最大限度降低功耗。
3、5G-WIFI 单独工作，则由模块外置控制将蓝牙部分电路使能关断。
4、蓝牙与2.4G-WIFI分时协同工作，蓝牙与2.4G-WIFI之间通过PTA接口连接，由此通过WIFI芯片控制射频电路分时切换蓝牙WIFI 射频通路，做到分时协同工作。
5、蓝牙与5G-WIFI同时工作，此模式蓝牙WIFI 所属不同频段，且各自具有相对独立的天线，能够做到同时工作，互不冲突。
功率检测电路部分为2.4G-WIFI与5G-WIFI功率检测，通过内部耦合信号转换成电平来指示目前所发出的功率实际值，并与客户满足需求值来自动调节所发出的功率，由于功率越大对应模块耗电越大，所以在能满足客户需求的同时来自动调节所需发送的功率，这样能够在相同电量的情况下满足工作时间最长，很大程度上提高工作效率。并提高模块的安全性，功率放大器处还有温度传感器，能够实时监测芯片工作，并设有温度保护电路，做到模块安全可靠工作。
Claims (5)
1.一种多工作模式智能蓝牙WIFI模组，其特征在于，所述模块以PCB板为载体，包括部署于PCB板上的2.4G天线、5G天线、射频切换开关、带通滤波器、WIFI 芯片、蓝牙芯片；模块电路中包括2.4GHz和5GHz两组数据流通道；所述2.4G数据流通道中设有第一射频切换开关，第一射频切换开关包括不少于三组数据切换通道；第一射频切换开关的一个数据切换通道连接蓝牙芯片，另外两个数据切换通道分别连接WIFI芯片的2.4G-WIFI发送管脚和2.4G-WIFI接收管脚，WIFI芯片的2.4G-WIFI发送管脚与第一射频切换开关之间串联一组功率检测电路；蓝牙芯片和WIFI芯片均通过控制管脚连接第一射频切换开关的控制端；第一射频切换开关通过第一带通滤波器连接2.4G天线；所述5G数据流通道中设有第二射频切换开关，第二射频切换开关包括不少于两组数据切换通道，分别连接WIFI芯片的5G-WIFI发送管脚和5G-WIFI接收管脚，WIFI芯片的5G-WIFI发送管脚与第二射频切换开关之间串联一组功率检测电路；模组中两组功率检测电路的功率检测输出端均连接WIFI芯片；WIFI芯片通过控制管脚连接第二射频切换开关的控制端；第二射频切换开关通过第二带通滤波器连接5G天线WIFI芯片还通过PTA接口连接蓝牙芯片；WIFI芯片对外引出SDIO接口、GPIO接口、复位接口、状态指示接口；蓝牙芯片对外引出UART接口、GPIO接口、PCM接口。
2.根据权利要求1所述的一种多工作模式智能蓝牙WIFI模组，其特征在于：所述2.4G天线和5G天线均为板载天线。
3.根据权利要求1所述的一种多工作模式智能蓝牙WIFI模组，其特征在于：所述带通滤波器共有两组，通带中心频率分别为2.4GHz和5GHz，两组带通滤波器电路在PCB板上位于切换开关的入口处。
4.根据权利要求1所述的一种多工作模式智能蓝牙WIFI模组，其特征在于：所述PCB板上还设有两个分别为WIFI芯片和蓝牙芯片提供参考时钟的晶体振荡器以及用于为整个模块供电的辅助电源模块。
5.根据权利要求1所述的一种多工作模式智能蓝牙WIFI模组，其特征在于：所述功率检测电路内的功能模块集成于第一切换开关和第二切换开关中。
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