CN207339820U - 一种wi-fi模块及电路板 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开一种WI‑FI模块及电路板，涉及物联网通信技术领域，能有效提高WI‑FI模块的发射功率。包括：PCB板及安装于PCB板上的主控芯片、发射功放模块及供电电路，所述主控芯片与所述发射功放模块的输入端电连接，所述供电电路分别与所述主控芯片及发射功放模块电连接。本实用新型适用于各种带WI‑FI功能的产品中。

Description

一种WI-FI模块及电路板

技术领域

本实用新型涉及物联网通信技术领域，尤其涉及一种WI-FI模块及电路板。

背景技术

Wi-Fi是一种允许电子设备连接到一个无线局域网(Wireless Fidelity)的技术，通常使用2.4G UHF或5G SHF ISM射频频段，通常是基于IEEE 802.11b、802.11n等标准的无线局域网(Wireless Fidelity)。参看图1所示，目前市场上的WI-FI模块一般包括：主芯片模块、收发模块及供电电源模块，所述主控芯片与所述收发模块连接，所述供电模块与所述收发模块及主芯片模块连接，向所述主控芯片及收发模块供电；由于通过WI-FI模块能使用户将有线网络通过无线方式连接上网，给用户上网带来了很大的方便，使得在很多的电子设备上都配备了WI-FI模块。但是现有的WI-FI模块存在发射功率小的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型实施例提供一种WI-FI模块及电路板，能有效提高WI-FI模块的发射功率。

为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种WI-FI模块，包括：PCB板及安装于PCB板上的主控芯片、发射功放模块及供电电路，所述主控芯片与所述发射功放模块的输入端电连接，所述供电电路分别与所述主控芯片及发射功放模块电连接。

优选地，所述PCB板上还设有第一平衡与非平衡转换模块BALLUN，所述第一平衡与非平衡转换模块BALLUN连接于所述主控芯片与所述发射功放模块连接的电路之间。

优选地，所述PCB板上还设有发射滤波器，所述发射滤波器输入端与所述发射功放模块输出端连接。

优选地，所述发射功放模块包括功率放大器。

优选地，所述PCB板上还设置有：接收功放模块，所述接收功放模块的输 出端与所述主控芯片电连接。

优选地，所述PCB板上还设有第二平衡与非平衡转换模块BALUN，所述第二平衡与非平衡转换模块BALUN的输入端与所述接收功放模块输出端电连接，所述第二平衡与非平衡转换模块BALUN的输出端与所述主控芯片电连接。

优选地，所述发射滤波器输出端及所述接收功放模块的输入端连接有收发切换开关。

优选地，所述PCB板上还设有接收滤波器，所述接收滤波器连接于所述收发切换开关与所述接收功放模块之间的线路上，所述接收滤波器输入端与所述收发切换开关连接，所述接收滤波器输出端与所述功放模块输入端连接。

优选地，所述接收功放模块包括低噪声放大器。

优选地，所述PCB板上设有外部接口，所述外部接口包括USB接口和/或天线接口。

优选地，所述外部接口为设置于PCB板边缘的月牙状缺口，在所述缺口上敷有导电物质。

第二方面，本实用新型实施例提供一种电路板，其特征在于，包括前述任一所述的WI-FI模块，所述电路板上设置有与所述WIFI模块的外部接口位置对应的馈线点，所述WI-FI模块通过所述馈线点与所述外部接口匹配连接封装到电路板上。

本实用新型实施例一种WI-FI模块及电路板，包括：PCB板及安装于PCB板上的主控芯片、发射功放模块及供电电路，所述主控芯片与所述发射功放模块的输入端电连接，所述供电电路分别与所述主控芯片及发射功放模块电连接。通过增设发射功放模块，放大发射信号，能有效提高WI-FI模块的发射功率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为现有WI-FI模块电路框图；

图2为本实用新型一种WI-FI模块一实施例电路框图；

图3为本实用新型实施例二一种射频前置电路模块结构框图；

图4为本实用新型一种WI-FI模块另一具体结构示意图；

图5为本实用新型WI-FI模块外部接口及天线接口布局及结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型实施例进行详细描述。

应当明确，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例一

参看图2所示，本发明实施例一种WI-FI模块，包括：PCB板及安装于PCB板上的主控芯片、发射功放模块及供电电路，所述主控芯片与所述发射功放模块的输入端电连接，所述供电电路分别与所述主控芯片及发射功放模块电连接。

其中，所述PCB板又称印刷电路板，是电路元器件及其连接的基础板。

所述主控芯片采用RTL8188主控芯片，用于将通过所述外部传输进来的数据信号实现包括加密、编码、信道编码、信源编码、调整在内的一系列处理，并将处理后的数据发送给所述发射功放模块；由于从外部传输进来的数据信息量大且庞杂，为了便于对数据分析处理，通常将不同的信息记录采用不同的编码表示，一个码点可以代表一条信息记录或代表一类信息，利用编码来识别每一个记录，对不同信息采用不同的处理分析方法，从而克服数据信息参差不齐的缺点，节省存储空间，提高处理速度；所述信道编码：就是将信源产生的消息变换为数字序列的过程，例如信源编码的主要目的是降低数据率，提高信息量效率，比如纠错码，卷积码这类，可以检测出信息是否有传输错误现象；所述调整是将基带信号调制成二元数字信号，从而便于后续的处理分析。

所述发射功放模块用于对接收的数据信号进行调制、放大处理；优选地，所述发射功放模块包括功率放大器；还可以将所述功率放大器与供电电源做成 一体，用于解决供电电源对功放信号的干扰问题，也可使得增加了发射功放模块的WI-FI模块体积相对变小。所述供电电路主要是对所述主控芯片及发射功放模块供电。

本实用新型实施例一种WI-FI模块，通过增设发射功放模块，对所述处理后的外部信号进行调制放大处理，能有效提高WI-FI模块的发射功率，增加无线网络发射覆盖范围。

本实施例中，优选地，所述PCB板上还设置有第一平衡与非平衡转换模块(BALUN)，所述第一平衡与非平衡转换模块BALLUN连接于所述主控芯片与所述发射功放模块连接的电路之间；所述第一平衡与非平衡转换模块用于对所述主控芯片处理后传输过来的信号作平衡到非平衡转换和阻抗变换，使发射的输出阻抗与外接或内置的天线阻抗匹配，避免因二者不匹配产生驻波，也就是输出信号没有经过天线发射出去而返回到了发射电路中，影响输出功率，严重失配时有可能损坏发射元件。

本实施例中，优选地，所述WIFI模块还包括发射滤波器，所述发射滤波器输入端与所述发射功放模块输出端电连接。所述发射滤波器用于对所述发射功放模块放大后的信号进行滤波处理，过滤掉带外一些庞杂信号，使得数据信号功率保持在一个固定范围的频段，包括25dbm@802.11b、23dbm@802.11n、802.11@b＜-89dbm及802.11n@n＜-71dbm，所述dbm为分贝毫瓦的意思。通过增设该发射滤波器能使发射信号功率保持在一个固定范围的频段，提高了发射信号的稳定性。

参看图2所示，本实施例中，优选地，所述WIFI模块还包括：信号接收电路；所述信号接收电路包括：设置于PCB板上的接收功放模块，所述接收功放模块的输出端与所述主控芯片电连接；所述接收功放模块用于放大用户请求的数据的信号。

优选地，所述信号接收电路还包括设置于PCB板上的第二平衡与非平衡转换模块BALUN，所述第二平衡与非平衡转换模块BALUN的输入端与所述接收功放模块输出端连接，所述第二平衡与非平衡转换模块BALUN的输出端与所述主控芯片连接，所述第二平衡与非平衡转换模块BALUN对接收功放模块发送的信号 作非平衡到平衡转换及阻抗变换，并将所述转换后的信号发送给主控芯片，通过主控芯片发送给基带端。

优选地，所述发射滤波器输出端及所述接收功放模块的输入端连接有收发切换开关；所述收发切换开关用于切换数据的发射与接收两种状态，平时收发切换开关处于发射常闭状态，WI-FI模块不断地向局域网区域内发射数据信号，当需要接收信号时，通过收发切换开关转换到信号接收电路。示例性地：当有用户使用设备，比如使用带有WI-FI功能的智能手机上网聊天或冲浪，当客户点开一个网络页面时或发出一次聊天信息时，所述收发切换开关会切换到接通接收电路，用户发送信息或打开网页需要有网络数据信息，这时用户请求的数据信息就会传输到接收电路，被接收放大模块接收并将用户请求的数据信息放大发送给所述第二平衡转换器，第二平衡转换器会对所述数据信息做非平衡到平衡转换，将所述数据信息发送给所述主控芯片，所述主控芯片对所述数据信息通过(数模)ADC变换，解调，解码，信道解码，信源解码等处理，将用户请求的数据信息发送给基带。通过在接收电路上设置接收功放模块，能有效地提高接收数据的信息量，从而有效提高WI-FI模块的吞吐量，增大网络覆盖面积。需要说明的是，该举例不能理解为对本实用新型其他实现方式的排他性限定。

本实施例中，优选地，所述WIFI模块还包括接收滤波器，所述接收滤波器连接于所述收发切换开关与所述接收功放模块之间的线路上，所述接收滤波器输入端与所述收发切换开关连接，所述接收滤波器输出端与所述功放模块输入端连接。所述接收滤波器用于将接收的用户终端设备发出的请求数据信号作滤波处理，滤出一些带外信号，保留一定频段的信号，发送给所述接收功放模块。通过增设所述接收滤波器能有效过滤传输进来的带外信号，使信号保持在一个固定范围的频段，能提高信号放大的质量。

优选地，所述接收功放模块包括低噪声放大器，所述低噪声放大器用于放大接收的用户请求的数据信号，同时降低噪声信号，提高信噪比。

本实施例中，优选地，所述供电电路电压为5v，所述供电电路一路直接与所述功率放大器连接，另一路通过DC/DC转换器转换为3.3v电压后分别向所述低噪声放大器及主控芯片供电。

所述DC/DC转换器为转变输入电压后有效输出固定电压的电压转换器。所述DC/DC转换器具有良好的输出电压纹波和噪声，能有效减小或避免对发射或接受信号的干扰。

优选地，所述WIFI模块还包括外部接口，所述外部接口包括USB接口，用于实现数据交互及外围供电等功能；所述USB接口保证差分阻抗大概为90欧姆左右。所述外部接口还包括天线接口。所述天线接口用于连接射频天线，所述天线可内置在所述馈线点处或者外置连接天线。

参看图5所示，优选地，所述外部接口为设置于PCB板边缘的月牙状缺口，在所述缺口上敷有导电物质。所述缺口也可以是其他形状，例如矩形凹槽；所述导电物质可以是铜箔，该WI-FI模块由于集成了上述元器件，可以做到体积很小，在使用时，可以将该WI-FI模块直接封装到应用的电路板上，简化带WI-FI功能电路板的设计，同时实现了性能的稳定，而且当出现问题时，仅需要整体替换，易于维修。

本实施例所述任一WI-FI能适用于各种电子产品中，例如包括监控摄像头在内的监控设备、手机、电子阅读器、平板电脑、手表、音响、空调、电视、电冰箱、电磁炉等，需要说明的是，该举例不能理解为对本实用新型实施例应用的限制。

实施例二

参看图3所示，为了使电路板的体积做的更小，本实用新型实施例一种射频前置电路模块，可用于各种需要实现放大功能的电路或电路板中，包括：第一功率放大器、第二功率放大器及收发切换开关；所述第一功率放大器的输出端与所述收发切换开关相连；所述第二功率放大器的输入端与所述收发切换开关相连。

本实用新型实施例所述射频前置电路模块，通过将所述第一功率放大器及第二功率放大器及收发切换开关集成为一个电路模块，能有效实现放大功率的效果，进一步地，将所述电路模块化，用于各种需要实现放大功能的电路或电路板中，作为外置或内置放大电路的一部分，方便安装与更换；进一步地，能使得电路板整体布局优化。参看图5所示，采用所述模块的电路板能使得PIN 脚分布合理，从而能优化电路结构；进一步地，通过采用模块化设计，使电路板尺寸相对变小，从而使得应用该电路板的电子产品的体积也相应变小。

本实施例中，优选地，所述第一功率放大器的输出端与所述收发切换开关之间连接有发射滤波器；所述第一功率放大器的输出端与所述发射滤波器的输入端相连，所述发射滤波器的输出端与所述收发切换开关相连。

本实施例中，优选地，所述第二功率放大器的输入端与所述收发切换开关之间连接有接收滤波器；所述第二功率放大器的输入端与所述接收滤波器的输出端相连，所述接收滤波器的输入端与所述收发切换开关相连。优选地，所述第二功率放大器为低噪声放大器。

参看图4所示，通过采用所述射频前置电路模块布设WI-FI模块电路板，布图设计合理，同时兼任了热设计和电气性能的平衡，即保证在具有良好散热效果的同时又能使WI-FI功率较大，信号辐射范围大。或者说是在保持高功率工作状态下，带有WI-FI模块的电子产品的温度仍在合理设计或使用范围内。

参看图4所示，本实施例所述射频前置电路模块，能适用于各种需要信号放大的电路及电子产品中，优选地，所述射频前置电路模块用于WI-FI模块中，能有效减小WI-FI模块电路板的尺寸，且能提高WI-FI模块的发射功率及覆盖面积。

实施例三

本实用新型实施例提供一种电路板，包括实施例一所述的WI-FI模块，所述电路板上设置有与所述WIFI模块的外部接口位置对应的馈线点，所述WI-FI模块通过所述馈线点与所述外部接口匹配连接封装到电路板上。

本实用新型实施例一种电路板，由于包含实施例一任一所述的WI-FI模块，可对所述处理后的外部信号进行调制放大处理，能有效提高WI-FI模块的发射功率，增加无线网络发射覆盖范围。进一步地，通过采用该模块化设计，在产品系列设计与生产中，试制样品与产品性能一致性好，而且能有效降低设计及生产成本。

需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实 施例的不同之处。另外，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个......”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (12)

1.一种WI-FI模块，其特征在于，包括：PCB板及安装于PCB板上的主控芯片、发射功放模块及供电电路，所述主控芯片与所述发射功放模块的输入端电连接，所述供电电路分别与所述主控芯片及发射功放模块电连接。

2.根据权利要求1所述的WI-FI模块，其特征在于，所述PCB板上还设有第一平衡与非平衡转换模块BALLUN，所述第一平衡与非平衡转换模块BALLUN连接于所述主控芯片与所述发射功放模块连接的电路之间。

3.根据权利要求2所述的WI-FI模块，其特征在于，所述PCB板上还设有发射滤波器，所述发射滤波器输入端与所述发射功放模块输出端连接。

4.根据权利要求1所述的WI-FI模块，其特征在于，所述发射功放模块包括功率放大器。

5.根据权利要求4所述的WI-FI模块，其特征在于，所述PCB板上还设置有：接收功放模块，所述接收功放模块的输出端与所述主控芯片电连接。

6.根据权利要求5所述的WI-FI模块，其特征在于，所述PCB板上还设有第二平衡与非平衡转换模块BALUN，所述第二平衡与非平衡转换模块BALUN的输入端与所述接收功放模块输出端电连接，所述第二平衡与非平衡转换模块BALUN的输出端与所述主控芯片电连接。

7.根据权利要求5或6所述的WI-FI模块，其特征在于，所述发射滤波器输出端及所述接收功放模块的输入端连接有收发切换开关。

8.根据权利要求7所述的WI-FI模块，其特征在于，所述PCB板上还设有接收滤波器，所述接收滤波器连接于所述收发切换开关与所述接收功放模块之间的线路上，所述接收滤波器输入端与所述收发切换开关连接，所述接收滤波器输出端与所述功放模块输入端连接。

9.根据权利要求5所述的WI-FI模块，其特征在于，所述接收功放模块包括低噪声放大器。

10.根据权利要求1至5、6、8或9任一所述的WI-FI模块，其特征在于，所述PCB板上设有外部接口，所述外部接口包括USB接口和/或天线接口。

11.根据权利要求10所述的WI-FI模块，其特征在于，所述外部接口为设置于PCB板边缘的月牙状缺口，在所述缺口上敷有导电物质。

12.一种电路板，其特征在于，包括前述权利要求1至11任一所述的WI-FI模块，所述电路板上设置有与所述WI-FI模块的外部接口位置对应的馈线点；所述WI-FI模块通过所述馈线点与所述外部接口匹配连接封装到所述电路板上。