CN114696862B

CN114696862B - 一种TDD的Cat.1bis电路及电路模组

Info

Publication number: CN114696862B
Application number: CN202111106771.5A
Authority: CN
Inventors: 于海波; 孙香涛; 潘璐
Original assignee: Zhejiang Lierda Internet Of Things Technology Co ltd
Current assignee: Zhejiang Lierda Internet Of Things Technology Co ltd
Priority date: 2021-09-22
Filing date: 2021-09-22
Publication date: 2023-12-19
Anticipated expiration: 2041-09-22
Also published as: CN114696862A

Abstract

本发明公开了一种TDD的Cat.1bis电路及电路模组，包括主芯片、PMU、32Khz晶体、PA功率放大器、匹配电路1、匹配电路2、匹配电路3、匹配电路4、匹配电路5、匹配电路6、匹配电路7、匹配电路8、匹配电路9、匹配电路10、匹配电路11、LPF低通滤波器、高频开关Switch、双工器和ANT无线通信模块，所述电路模块的通信内容包括以下步骤：步骤S1：Band38或Band40或Band41发射通信信号；步骤S2：Band38或Band40或Band41接收通信信号；步骤S3：Band34或Band39发射通信信号；步骤S4：Band34或Band39接收通信信号。四路信号发射和信号接收功能同时运行且在同一个通信模块中运作，电路及电路模组设计简单，降低了整个模组的成本；完整的单向发射信号回路，滤除干扰信号提高通信系统的稳定性，提高信号通信的准确性。

Description

一种TDD的Cat.1bis电路及电路模组

技术领域

本发明涉及电路控制领域，尤其是涉及一种TDD的Cat.1bis电路模组。

背景技术

在TDD模式的移动通信系统中，接收和传送在同一频率信道(即载波)的不同时隙，用保证时间来分离接收和传送信道。该模式在不对称业务中有着不可比拟的灵活性，TD-SCDMA只需一个不对称频段的频率分配，其每载波为1.6MHz。由于每RC内时域上下行切换的切换点可灵活变动，所以对于对称业务(语音和多媒体等)和不对称业务(包交换和因特网等)，可充分利用无线频谱。

截至2020年8月，已有数十款搭载春藤8910DM芯片的Cat.1bis模组上市并在多领域、多场景落地应用。包括中国移动、中国联通、广和通，有方科技、美格智能、合宙、龙尚、有人物联网等多家模组厂商伙伴们，都选择了展锐的春藤8910DM芯片，推出一系列Cat.1bis模组，可广泛应用于共享经济、金融支付、公网对讲、能源、工业控制等场景。

目前Cat.1bis电路主要是全球通频段电路及模组，或者国内的全国通频段电路及模组；Cat.1bis模组主要应用于物联网通讯模组，对成本的要求非常严格，以上所述现有的Cat.1bis技术方案均可以实现物联网通讯模组的要求，但是电路成本偏高，在市场应用过程中，会遇到固定场景非移动状态的物联网应用，这种应用某一区域选定后运营商和频段是固定的。

例如，一种在中国专利文献上公开的“一种TDD通信方法”，其公开号为CN104993858B，包括支持各类通信产品但容易信号处理冗杂，电路模组成本偏高，产品维护较麻烦的问题。

发明内容

本发明是为了Cat.1bis物联网产品通信提供一个超低成本，通信频段固定，仅支持中国移动频段的TDD模式的全新电路及电路模组，降低通信产品的使用成本，方便通信产品的维护和后续产品的迭代更新。

为了实现以上目的，本发明采用以下技术方案：

一种TDD的Cat.1bis电路及电路模组，其特征是，包括主芯片、PMU、32Khz晶体、PA功率放大器、匹配电路1、匹配电路2、匹配电路3、匹配电路4、匹配电路5、匹配电路6、匹配电路7、匹配电路8、匹配电路9、匹配电路10、匹配电路11、LPF低通滤波器、高频开关Switch、双工器和ANT无线通信模块，所述电路模块的通信内容包括以下步骤：

步骤S1：Band38或Band40或Band41发射通信信号；

步骤S2：Band38或Band40或Band41接收通信信号；

步骤S3：Band34或Band39发射通信信号；

步骤S4：Band34或Band39接收通信信号。

该发明方案的电路设计较为简单，有效地降低电路及电路模组的生产成本。

作为优选，匹配电路及电路模组的支持TDD频段包括Band34（2010Mhz~2025Mhz），Band38（2570Mhz~2620Mhz），Band39（1880Mhz~1920Mhz），Band40（2300Mhz~2400Mhz）和Band41（2496Mhz~2690Mhz），这些TDD频段涵盖了中国移动的工作频段，能完整地支持中国移动的通信产品工作，作为通用件方便相应通信产品的统一维护和后续产品的迭代更新，大大降低整体通信系统的整体成本。

作为优选，Band34频段、Band38频段、Band39频段、Band40频段、Band41频段在TDD频段支持下能同时运作，提高信号通信效率。

作为优选，步骤S1包括以下内容：

通信信号经过主芯片的RF Transceiver and Subsystem调试后在RF_TX_LTE_HB上产生Band38或Band40或Band41的发射信号，经过匹配电路1将电路匹配到50Ω，经过PA的HBIN，经过PA的放大后输出放大后的调试信号，再经过匹配电路2将匹配匹配到PA的效率和ACP的中间位置，经过LPF低通滤波器，滤除2690Mhz以上的干扰信号，包括二次谐波和三次谐波，在经过匹配电路3将PCB的微带线阻抗进行匹配，再到高频开关Switch，信号再到匹配电路12防止信号经过高频开关后偏离50Ω，此匹配电路目的是使得输出50Ω标准接口，然后信号到达ANT无线通信模块，构成完整的单向发射信号回路，滤除干扰信号提高通信系统的稳定性，提高信号通信的准确性。

作为优选，步骤S2包括以下内容：

信号经过ANT无线通信模块后，经过匹配电路12，防止失配，经过高频开关Switch后，经过匹配电路3，用于匹配PCB的阻抗，经过LPF低通滤波器，将高于2690Mhz的频段滤除掉，再经过匹配电路2匹配网络，经过PA后，然后控制PA信号流向匹配电路4，此方法利用PA内部的开关节约了一个外置高频开关，由于匹配电路2可能会失配，所以需要经过匹配电路4对流经PA的信号进行匹配，然后信号流经匹配电路5，对PCB的微带线进行匹配，最终信号流入RF Transceiver and Subsystem的RF_RX_LTE_HB_P中，与Band38或Band40或Band41的信号发射同时运作，提高整体通信模块的工作效率，降低了Cat.1bis模组的成本。

作为优选，步骤S3包括一下内容：

经过主芯片的RF Transceiver and Subsystem调试后在RF_TX_LTE_MB上产生Band34或Band39的信号，经过匹配电路6将电路匹配到50Ω，经过PA的MBIN，经过PA的放大后输出放大后的调试信号，再经过匹配电路7将匹配匹配到PA的效率和ACP的中间位置，经过匹配电路中滤波将二次谐波滤掉。再到高频开关Switch，信号再到匹配电路12防止信号经过高频开关后偏离50Ω，此匹配电路目的是使得输出50Ω标准接口，然后信号到达ANT无线通信模块，构成完整的单向发射信号回路，滤除干扰信号提高通信系统的稳定性，提高信号通信的准确性和完整性。

作为优选，步骤S4包括以下内容：

信号经过ANT无线通信模块后，经过匹配电路12，防止失配，经过高频开关Switch后，Bnad34经过匹配电路8，用于匹配PCB的阻抗，Band39经过经过匹配电路9，用于匹配PCB的阻抗，Band34，Band39信号经过双工器，将Band34，Band39两种信号合并，合并后经过匹配电路10进行匹配，防止流经双工器的阻抗失配，然后信号进入匹配电路11，对PCB的微带线进行匹配，最终信号流入RF Transceiver and Subsystem的RF_RX_LTE_MB_P中，，与Band34或Band39的信号发射同时运作，提高整体通信模块的工作效率，降低了Cat.1bis模组的成本。

作为优选，上述四路信号发射和信号接收功能同时运行且在同一个通信模块中运作，电路及电路模组设计简单，降低了整个模组的成本。

因此，本发明具有以下有益效果：

四路信号发射和信号接收功能同时运行且在同一个通信模块中运作，电路及电路模组设计简单，降低了整个模组的成本；

完整的单向发射信号回路，滤除干扰信号提高通信系统的稳定性，提高信号通信的准确性和完整性。

附图说明

图1是本发明的一种设计结构示意图；

图2是Band38或Band40或Band41信号发射功能的流程图；

图3是Band38或Band40或Band41信号接收功能的流程图；

图4是Band34或Band39信号发射功能的流程图；

图5是Band34或Band39信号接收功能的流程图。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明做进一步具体的描述。

如图1所示，一种TDD的Cat.1bis电路及电路模组，包括主芯片、PMU、32Khz晶体、PA功率放大器、匹配电路1、匹配电路2、匹配电路3、匹配电路4、匹配电路5、匹配电路6、匹配电路7、匹配电路8、匹配电路9、匹配电路10、匹配电路11、LPF低通滤波器、高频开关Switch和双工器，组成Band38或Band40或Band41发射电路，Band38或Band40或Band41接收电路，Band34或Band39发射电路，Band34或Band39接收电路，电路设计较为简单，有效地降低电路及电路模组的生产成本。

匹配电路及电路模组的支持TDD频段包括Band34（2010Mhz~2025Mhz），Band38（2570Mhz~2620Mhz），Band39（1880Mhz~1920Mhz），Band40（2300Mhz~2400Mhz）和Band41（2496Mhz~2690Mhz），这些TDD频段涵盖了中国移动的工作频段，能完整地支持中国移动的通信产品工作，作为通用件方便相应通信产品的统一维护和后续产品的迭代更新，大大降低整体通信系统的整体成本。

Band34频段、Band38频段、Band39频段、Band40频段、Band41频段在TDD频段支持下能同时运作，提高信号通信效率。

如图2所示，Band38或Band40或Band41发射信号时，通信信号经过主芯片的RFTransceiver and Subsystem调试后在RF_TX_LTE_HB上产生Band38或Band40或Band41的发射信号，经过匹配电路1将电路匹配到50Ω，经过PA的HBIN，经过PA的放大后输出放大后的调试信号，再经过匹配电路2将匹配匹配到PA的效率和ACP的中间位置，经过LPF低通滤波器，滤除2690Mhz以上的干扰信号，包括二次谐波和三次谐波，在经过匹配电路3将PCB的微带线阻抗进行匹配，再到高频开关Switch，信号再到匹配电路12防止信号经过高频开关后偏离50Ω，此匹配电路目的是使得输出50Ω标准接口，然后信号到达ANT无线通信模块，构成完整的单向发射信号回路，滤除干扰信号提高通信系统的稳定性，提高信号通信的准确性。

如图3所示，Band38或Band40或Band41作信号接收时，信号经过ANT无线通信模块后，经过匹配电路12，防止失配，经过高频开关Switch后，经过匹配电路3，用于匹配PCB的阻抗，经过LPF低通滤波器，将高于2690Mhz的频段滤除掉，再经过匹配电路2匹配网络，经过PA后，然后控制PA信号流向匹配电路4，此方法利用PA内部的开关节约了一个外置高频开关，由于匹配电路2可能会失配，所以需要经过匹配电路4对流经PA的信号进行匹配，然后信号流经匹配电路5，对PCB的微带线进行匹配，最终信号流入RF Transceiver and Subsystem的RF_RX_LTE_HB_P中，与Band38或Band40或Band41的信号发射同时运作，提高整体通信模块的工作效率，降低了Cat.1bis模组的成本。

如图4所示，Band34或Band39发射信号时，经过主芯片的RF Transceiver andSubsystem调试后在RF_TX_LTE_MB上产生Band34或Band39的信号，经过匹配电路6将电路匹配到50Ω，经过PA的MBIN，经过PA的放大后输出放大后的调试信号，再经过匹配电路7将匹配匹配到PA的效率和ACP的中间位置，经过匹配电路中滤波将二次谐波滤掉。再到高频开关Switch，信号再到匹配电路12防止信号经过高频开关后偏离50Ω，此匹配电路目的是使得输出50Ω标准接口，然后信号到达ANT无线通信模块，构成完整的单向发射信号回路，滤除干扰信号提高通信系统的稳定性，提高信号通信的准确性和完整性。

如图5所示，Band34或Band39接收信号时，信号经过ANT无线通信模块后，经过匹配电路12，防止失配，经过高频开关Switch后，Bnad34经过匹配电路8，用于匹配PCB的阻抗，Band39经过经过匹配电路9，用于匹配PCB的阻抗，Band34，Band39信号经过双工器，将Band34，Band39两种信号合并，合并后经过匹配电路10进行匹配，防止流经双工器的阻抗失配，然后信号进入匹配电路11，对PCB的微带线进行匹配，最终信号流入RF Transceiverand Subsystem的RF_RX_LTE_MB_P中，，与Band34或Band39的信号发射同时运作，提高整体通信模块的工作效率，降低了Cat.1bis模组的成本。

上述四路信号发射和信号接收功能同时运行且在同一个通信模块中运作，电路及电路模组设计简单，降低了整个模组的成本。

以上所述的实施例只是本发明的一种较佳方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其他的变体和改型。

Claims

1.一种TDD的Cat.1bis电路及电路模组，其特征是，包括主芯片、PMU、32Khz晶体、PA功率放大器、匹配电路1、匹配电路2、匹配电路3、匹配电路4、匹配电路5、匹配电路6、匹配电路7、匹配电路8、匹配电路9、匹配电路10、匹配电路11、匹配电路12、LPF低通滤波器、高频开关Switch、双工器和ANT无线通信模块，所述电路模组的通信内容包括以下步骤：

步骤S1：Band38或Band40或Band41发射通信信号；

步骤S2：Band38或Band40或Band41接收通信信号；

步骤S3：Band34或Band39发射通信信号；

步骤S4：Band34或Band39接收通信信号；

所述主芯片分别通过匹配电路1和匹配电路6分别与功率放大器连接，所述功率放大器还通过匹配电路4以及匹配电路5与主芯片连接，所述功率放大器通过匹配电路7与高频开关连接，所述功率放大器通过匹配电路2与低通滤波器连接，所述低通滤波器通过匹配电路3与高频开关连接，所述高频开关通过匹配电路12与无线通信模块连接，所述高频开关分别通过匹配电路8和匹配电路9分别与双工器连接，所述双工器通过匹配电路10以及匹配电路11与主芯片连接；

所述PMU与主芯片和功率放大器连接，所述晶体与PMU连接。

2.根据权利要求1所述的一种TDD的Cat.1bis电路及电路模组，其特征是，匹配电路及电路模组的支持TDD频段包括Band34（2010Mhz~2025Mhz），Band38（2570Mhz~2620Mhz），Band39（1880Mhz~1920Mhz），Band40（2300Mhz~2400Mhz）和Band41（2496Mhz~2690Mhz）。

3.根据权利要求1或2所述的一种TDD的Cat.1bis电路及电路模组，其特征是，所述Band34频段、Band38频段、Band39频段、Band40频段、Band41频段在TDD频段支持下能同时运作。

4.根据权利要求1所述的一种TDD的Cat.1bis电路及电路模组，其特征是，步骤S1包括以下内容：

信号接入主芯片的RF Transceiver and Subsystem调试后在RF_TX_LTE_HB上产生Band38或Band40或Band41的信号，接入匹配电路1将电路匹配到50Ω，接入PA功率放大器的HBIN引脚，再接入匹配电路2将匹配到PA功率放大器和ACP的中间位置，接入LPF低通滤波器，再接入匹配电路3，再接到高频开关Switch，信号再到匹配电路12，最后信号到达ANT无线通信模块中。

5.根据权利要求1或4所述的一种TDD的Cat.1bis电路及电路模组，其特征是，步骤S2包括以下内容;

信号接入ANT无线通信模块后，接入匹配电路12，接入高频开关Switch后，接入匹配电路3，接入LPF低通滤波器，再接入匹配电路2匹配网络，接入PA功率放大器后，然后控制PA信号流向匹配电路4，再接入匹配电路4对流经PA的信号进行匹配，然后信号流经匹配电路5，最终信号流入主芯片RF Transceiver and Subsystem的RF_RX_LTE_HB_P中。

6.根据权利要求1所述的一种TDD的Cat.1bis电路及电路模组，其特征是，步骤S3包括以下内容：

调控信号接入主芯片的RF Transceiver and Subsystem调试后在RF_TX_LTE_MB上产生Band34或Band39的信号，接入匹配电路6将电路匹配到50Ω，接入PA的MBIN，接入PA的放大后输出放大后的调试信号，再接入匹配电路7将匹配到PA的效率和ACP的中间位置，再到高频开关Switch，信号再到匹配电路12，最后信号到达ANT无线通信模块。

7.根据权利要求1或6所述的一种TDD的Cat.1bis电路及电路模组，其特征是，步骤S4包括以下内容：

接入ANT无线通信模块后，接入匹配电路12，接入高频开关Switch后，Bnad34接入匹配电路8， Band39接入匹配电路9，Band34、Band39信号接入双工器，将Band34、Band39两种信号合并，合并后接入匹配电路10进行匹配，然后信号进入匹配电路11，最终信号流入RFTransceiver and Subsystem的RF_RX_LTE_MB_P中。