CN204269829U - 超小型化低功耗北斗rdss模块贴片 - Google Patents

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Abstract

一种超小型化低功耗北斗RDSS模块贴片，包括结构部分和电路部分；电路部分载在PCB板上，且装在结构部分内；所述结构部分包括屏蔽罩，屏蔽罩罩在PCB板上，且电路部分所在区域都在屏蔽罩内；所述PCB板的与屏蔽罩下沿位置对应处布有多个接地焊盘，各个接地焊盘上都焊接有屏蔽罩支腿，所述屏蔽罩罩在屏蔽罩支腿上；在PCB板的左右两边分别设有邮票孔式引脚。本实用新型的优点：本实用新型应用在北斗导航领域用于接收和发送射频信号，体积可以减小到约38mm×38mm×3.5mm，具有结构简单、体积小的优点。本实用新型的各功能电路嵌入在一个屏蔽罩贴片内，均可以有效防止外部干扰和内部电磁场向外辐射，保证了信号的真实性。

Description

超小型化低功耗北斗RDSS模块贴片
技术领域
本实用新型涉及的是一种超小型化低功耗北斗RDSS模块贴片，属于射频器件技术领域。
背景技术
北斗导航系统RDSS是利用地球同步卫星为用户提供快速定位、简短数字报文通信和授时服务的一种全天候、区域性的卫星定位系统,可满足当前我国陆、海、空运输导航定位的需求。
RDSS收发模块是北斗卫星系统的重要组成部分。用户利用RDSS收发模块可以进行快速定位、简短数字报文通信和授时，在定位、导航和通信领域有着广泛的应用。收发模块可以嵌入其它需要定位通信和授时的设备内部，也可与天线一体安装。传统的RDSS模块将LNA(低噪声放大器)低噪放、射频通道、PA(功率放大器)功放和基带处理四个功能模块内置于金属腔体内，通过连接器与外接电路的接口连接，整个产品的接口复杂、体积大、功耗高，增加了再次开发的难度，且仅可使用于大型设备的开发和应用，无法深入推广使用；因而研发接口简单、体积小、功耗低的RDSS模块显得十分必要。
发明内容
本实用新型的目的在于设计出一种专注于提供一种接口简单、体积小、功耗低的RDSS嵌入式模块，解决传统北斗RDSS模块体积大、功耗大、二次开发复杂等问题。本实用新型的技术方案如下：
一种超小型化低功耗北斗RDSS模块贴片，包括结构部分和电路部分；电路部分载在PCB板上，且装在结构部分内；
所述电路部分包括基带处理模块、收发处理通道模块、低噪声放大器、功率放大器和电源管理模块；电源管理模块为基带处理模块、收发处理通道模块、低噪声放大器和功率放大器供电；电源管理模块的电源输入端连接外部电源；外部信号经低噪声放大器后、再经收发处理通道模块传到基带处理模块(电源管理模块可采用电源管理芯片实现)；输出信号为：基带处理模块的输出信号经收发处理通道模块后，再经功率放大器即得本模块贴片的输出信号；
所述结构部分包括屏蔽罩，屏蔽罩罩在PCB板上，且电路部分所在区域都在屏蔽罩内；所述PCB板的与屏蔽罩下沿位置对应处布有多个接地焊盘，各个接地焊盘上都焊接有屏蔽罩支腿，所述屏蔽罩罩在屏蔽罩支腿上；
在PCB板的左右两边分别设有邮票孔式引脚；
在PCB板的左右两边的邮票孔式引脚中，相邻引脚的间距为2.0mm，引脚深度为1.5mm；
PCB板两边的邮票孔式引脚中，外部信号和本模块贴片的输出信号对应的引脚在PCB板的一边，电源管理模块的电源输入端对应引脚在PCB板的另一边。
所述PCB板的宽度为38.00mm，长度为38.00mm。
所述的低噪声放大器包括按照信号传输方向依次连接的带通滤波器、放大器、声表面波滤波器、放大器和声表面波滤波器。
所述收发通道模块采用的是博纳雨田公司研发的BN622X芯片。
所述电源管理模块包括接收电源模块、发射电源极模块和基带电源模块；接收电源模块为低噪声放大器供电；发射电源极模块为收发处理通道模块和功率放大器供电；基带电源模块为基带处理模块供电；在邮票孔式引脚中，接收电源模块、发射电源极模块和基带电源模块各自的电源输入端对应单独的引脚。
所述屏蔽罩支腿上设有多根筋条；基带处理模块、收发处理通道模块、低噪声放大器和功率放大器在PCB板上的区域相互独立，各根筋条的底部密贴在各个区域之间的PCB板表面，屏蔽罩罩在屏蔽罩支腿上，屏蔽罩与筋条围成的区域构成隔腔；带处理模块、收发处理通道模块、低噪声放大器和功率放大器分别在一个隔腔内。
本实用新型的优点：
本实用新型应用在北斗导航领域用于接收和发送射频信号，体积可以减小到约38mm×38mm×3.5mm，具有结构简单、体积小的优点。
本实用新型的各功能电路嵌入在一个屏蔽罩贴片内，均可以有效防止外部干扰和内部电磁场向外辐射，保证了信号的真实性。
本实用新型采用北斗专用射频通道芯片，将接收通道与发射通道集成在一块芯片上，只需配置简单的外围电路，即可实现北斗一代射频信号的接收和发射。降低了模块的开发难度、降低了成本、减小了模块的体积的同时也大大的降低了 模块的功耗。
本实用新型预留IO接口，便于用户二次开发。
本实用新型生产采用先将器件及屏蔽架支脚焊接在多层PCB上，然后再将屏蔽罩扣在屏蔽架支脚上。主要元器件在扣屏蔽罩前，都是裸露的，方便调试及维修，利于批量生产。
本实用新型采用邮票孔贴片安装，便于整机客户的集成与生产的同时，大大提高整机设备的可靠性。
附图说明：
图1：本实施例外观及对外接口的定义图；
图2：本实施例结构尺寸图；
图3：是本发明实施例功能模块框图；
图4：是本实施例的电原理框图。
具体实施方式：
下面结合附图与具体实施方式对本实用新型进一步说明如下：
一种超小型化低功耗北斗RDSS模块贴片，包括结构部分和电路部分；电路部分载在PCB板上，且装在结构部分内；
如图3、4，所述电路部分包括基带处理模块、收发处理通道模块、低噪声放大器、功率放大器和电源管理模块；电源管理模块为基带处理模块、收发处理通道模块、低噪声放大器和功率放大器供电；电源管理模块的电源输入端连接外部电源；外部信号经低噪声放大器后、再经收发处理通道模块传到基带处理模块；输出信号为：基带处理模块的输出信号经收发处理通道模块后，再经功率放大器即得本模块贴片的输出信号；
所述结构部分包括屏蔽罩，屏蔽罩罩在PCB板上，且电路部分所在区域都在屏蔽罩内；所述PCB板的与屏蔽罩下沿位置对应处布有多个接地焊盘，各个接地焊盘上都焊接有屏蔽罩支腿，所述屏蔽罩罩在屏蔽罩支腿上；
在PCB板的左右两边分别设有邮票孔式引脚；在PCB板的左右两边的邮票孔式引脚中，相邻引脚的间距为2.0mm，引脚深度为1.5mm，PCB板两边的邮票孔式引脚中，外部信号和本模块贴片的输出信号对应的引脚在PCB板的一边，电源管理模块的电源输入端对应引脚在PCB板的另一边。
在屏蔽罩内按低噪声放大器、射频通道、功率放大器、基带处理四个功能模块分区，电源模块部分对应置于各个分区内，北斗RDSS模块贴片对外设有数个邮票孔，通过邮票孔焊盘将北斗RDSS模块贴片固定在扩展PCB板上。
屏蔽罩支腿采用焊接的方式固定在多层PCB主板的接地焊盘上，屏蔽罩待器件与屏蔽罩支腿贴片完毕后直接扣在屏蔽罩支腿上方。屏蔽罩支腿含有多根筋条，与多层PCB上的接地焊盘进行焊接，组成隔腔，进行射频隔离。各功能模块单元置于屏蔽罩支腿与多层PCB板组成的射频隔腔内，电源模块分别置于各功能模块内。
如图1、2所示，多层PCB板上设有邮票孔，用于超小型化低功耗北斗RDSS模块贴片与外围扩展板之间的焊接。PCB板的宽度为38.00mm，长度为38.00mm。邮票孔焊盘的数量为36,其焊盘间的间距为2.0mm，焊盘的长度为1.5mm,邮票孔各引脚的定义如图1所示。
在具体实现时候：
低噪声放大器单元，由一个高通或带通滤波器、两级低噪放芯片和两级SAW组成。
射频通道采用博纳雨田公司研发的BN622X芯片，该芯片集成了接收通道和发射通道。内部集成2位ADC可同时输出中频模拟信号和量化信号。芯片内集成了接收发射频率综合器及相应的压控振荡器，并可向基带提供采样时钟。通过片外少许的元件即可实现北斗一代射频信号的接收和发射。
功率放大器采用博纳雨田公司研发的BN161P功放芯片。此芯片在5V供电下可输出37dBm的功率，输入功率范围为6～10dBm。BN161P通过北斗RDSS基带专用芯片提供的使能，实现发射控制。
所述的基带处理部分，采用成熟的北斗RDSS专用基带芯片，实现对中频数字信号的解调处理，并与用户级进行通信；将用户需发送的信息调制成BPSK信号，同时北斗RDSS专用基带芯片还为功率放大单元提供使能信号。此外，本方案将北斗RDSS专用基带芯片的串口及I/O口通过邮票孔焊盘引出，用户可以根据使用需要，直接对I/O口进行配置，达到其想要的功能。这样就简化了开发流程。
电源处理部分，由接收电源、发射电源及基带电源三部分组成。对外接口中 包含接收电源及发射电源两个电源接口，便于用户进行设计。这样做的优点是可以针对各部分的供电要求来设计电源，同时也可以避免电源间的相互干扰，影响北斗RDSS模块贴片的正常工作。
采用此方案超小型化低功耗北斗RDSS模块贴片技术指标主要是：
(1)输入电源
电源接口包含：VCC和VCC_PA，其中VCC为模块基带及接收电路供电，VCC_PA为PA供电。
电源(VCC):◇工作电压：+4.2V～+5.5V
          ◇典型电压：+5V
          ◇工作电流：160mA(待机)
发射电源(VCC_PA)：◇工作电压：+4.9V～+5.2V
                  ◇工作电流：2.5A(峰值)
(2)功耗：
不发射时：≤0.8W
发射时：≤12.5W
(3)性能指标如下表：

Claims (6)

1.一种超小型化低功耗北斗RDSS模块贴片，包括结构部分和电路部分；电路部分载在PCB板上，且装在结构部分内，其特征是
所述电路部分包括基带处理模块、收发处理通道模块、低噪声放大器、功率放大器和电源管理模块；电源管理模块为基带处理模块、收发处理通道模块、低噪声放大器和功率放大器供电；电源管理模块的电源输入端连接外部电源；外部信号经低噪声放大器后、再经收发处理通道模块传到基带处理模块；输出信号为：基带处理模块的输出信号经收发处理通道模块后，再经功率放大器即得本模块贴片的输出信号；
所述结构部分包括屏蔽罩，屏蔽罩罩在PCB板上，且电路部分所在区域都在屏蔽罩内；所述PCB板的与屏蔽罩下沿位置对应处布有多个接地焊盘，各个接地焊盘上都焊接有屏蔽罩支腿，所述屏蔽罩罩在屏蔽罩支腿上；
在PCB板的左右两边分别设有邮票孔式引脚；
在PCB板的左右两边的邮票孔式引脚中，相邻引脚的间距为2.0mm，引脚深度为1.5mm；
PCB板两边的邮票孔式引脚中，外部信号和本模块贴片的输出信号对应的引脚在PCB板的一边，电源管理模块的电源输入端对应引脚在PCB板的另一边。
2.根据权利要求1所述的超小型化低功耗北斗RDSS模块贴片，其特征是所述PCB板的宽度为38.00mm，长度为38.00mm。
3.根据权利要求1所述的超小型化低功耗北斗RDSS模块贴片，其特征是所述的低噪声放大器包括按照信号传输方向依次连接的带通滤波器、放大器、声表面波滤波器、放大器和声表面波滤波器。
4.根据权利要求1或2所述的超小型化低功耗北斗RDSS模块贴片，其特征是所述收发通道模块采用的是博纳雨田公司研发的BN622X芯片。
5.根据权利要求1所述的超小型化低功耗北斗RDSS模块贴片，其特征是所述电源管理模块包括接收电源模块、发射电源极模块和基带电源模块；接收电源模块为低噪声放大器供电；发射电源极模块为收发处理通道模块和功率放大器供电；基带电源模块为基带处理模块供电；在邮票孔式引脚中，接收电源模块、发射电源极模块和基带电源模块各自的电源输入端对应单独的引脚。
6.根据权利要求1所述的超小型化低功耗北斗RDSS模块贴片，其特征是所述屏蔽罩支腿上设有多根筋条；基带处理模块、收发处理通道模块、低噪声放大器和功率放大器在PCB板上的区域相互独立，各根筋条的底部密贴在各个区域之间的PCB板表面，屏蔽罩罩在屏蔽罩支腿上，屏蔽罩与筋条围成的区域构成隔腔；带处理模块、收发处理通道模块、低噪声放大器和功率放大器分别在一个隔腔内。
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