CN216599875U - 一种无线通信模块和机顶盒 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种无线通信模块和机顶盒，无线通信模块中，PCB板设置有金手指；Wi‑Fi芯片和蓝牙芯片均设置在PCB板上；Wi‑Fi天线连接器和蓝牙天线连接器设置在PCB板上，Wi‑Fi天线连接器的数量至少为两个；Wi‑Fi芯片与Wi‑Fi天线连接器电连接，蓝牙芯片与蓝牙天线连接器电连接。无线通信模块应用于机顶盒后通过Wi‑Fi和蓝牙方式通信，并且可以通过至少两根Wi‑Fi天线组成2发2收MIMO天线，既实现了机顶盒通过Wi‑Fi和蓝牙进行无线通信，又通过多根天线组成MIMO天线，提高了数据传输效率，机顶盒能够与物联网中的电子设备实现Wi‑Fi和蓝牙通信以用于物联网中。

Description

一种无线通信模块和机顶盒

技术领域

本实用新型实施例涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种无线通信模块和机顶盒。

背景技术

随着智能电视和通信网络技术的发展，电视通过机顶盒连接到通信网络，而随着物联网技术的进步，机顶盒除了作为电视信号播放设备，还逐步转化为智能家居的重要入口之一。

机顶盒除了高清数字电视的播放，更需要附带点播、投屏、在线游戏、路由、网关、蓝牙语音、蓝牙Mesh等功能，这就需求机顶盒具备良好的无线通信功能，然而，目前用于机顶盒的通信模块仅具备Wi-Fi通信功能，通信功能单一，并且Wi-Fi通信功能通过1根天线发射和接收数据，数据传输速率低。

综上所述，目前用于机顶盒的通信模块的无线通信方式单一、数据传输速率低，限制了机顶盒在物联网中的多功能应用的问题。

实用新型内容

本实用新型实施例的目的在于：提供一种无线通信模块和机顶盒，以解决现有技术中机顶盒的通信模块的无线通信方式单一、数据传输速率低，限制了机顶盒在物联网中的多功能应用的问题。

为达此目的，本实用新型实施例采用以下技术方案：

第一方面，提供一种无线通信模块，包括：

PCB板，所述PCB板设置有金手指；

Wi-Fi芯片和蓝牙芯片，所述Wi-Fi芯片和所述蓝牙芯片均设置在所述PCB 板上；

Wi-Fi天线连接器和蓝牙天线连接器，所述Wi-Fi天线连接器和所述蓝牙天线连接器设置在所述PCB板上，其中，所述Wi-Fi天线连接器的数量至少为两个；

所述Wi-Fi芯片与所述Wi-Fi天线连接器电连接，所述蓝牙芯片与所述蓝牙天线连接器电连接；

可选地，所述Wi-Fi芯片与每个所述Wi-Fi天线连接器之间设置有第一射频电路，所述蓝牙芯片与所述蓝牙天线连接器之间设置有第二射频电路，所述 Wi-Fi芯片通过每个所述第一射频电路与每个所述Wi-Fi天线连接器连接，所述蓝牙芯片通过所述第二射频电路与所述蓝牙天线连接器连接。

可选地，所述Wi-Fi芯片的工作频段为2.4G和5G，所述第一射频电路包括供电电路、隔直电路、共模抑制电容、转换电路、第一匹配电路、第二匹配电路、第三匹配电路、滤波隔直电路以及双工器，所述Wi-Fi芯片包括第一2.4G 差分输出端口、第二2.4G差分输出端口以及5G输出端口；

所述第一2.4G差分输出端口和所述第二2.4G差分输出端口分别通过隔直电容与所述转换电路的输入端连接，所述共模抑制电容的两端连接于所述转换电路与所述隔直电容连接的两端，所述转换电路的输出端与所述双工器的一个输入端连接，所述5G输出端口通过第二匹配电路与所述双工器的另一个输入端连接，所述双工器的输出端依次通过滤波隔直电路、第三匹配电路与所述Wi-Fi 天线连接器连接，所述供电电路的输出与所述第一2.4G差分输出端口和所述第二2.4G差分输出端口连接。

可选地，所述供电电路包括电源端口、第一电感、第二电感、第一电容和第二电容，所述电源端口通过所述第一电感与所述第一2.4G差分输出端口连接，所述电源端口通过所述第二电感与所述第二2.4G差分输出端口连接，所述电源端口分别通过所述第一电容和所述第二电容接地。

可选地，所述转换电路包括依次连接的第三电容、第三电感、第四电容以及第四电感，所述第三电容未与所述第三电感连接的一端接地，所述第四电感未与所述第四电容连接的一端接地，所述第三电感与所述第三电容的公共端与所述共模抑制电容的一端连接，所述第四电感与所述第四电容的公共端与所述共模抑制电容的另一端连接，所述第三电感与所述第四电容的公共端与所述第一匹配电路的输入端连接。

可选地，所述滤波隔直电路包括第五电容和第六电容，所述第五电容的一端与所述双工器的输出端连接，所述第五电容的另一端作为所述滤波隔直电路的输出端，所述双工器的输出端通过所述第六电容接地；

所述第一匹配电路、第二匹配电路为π型匹配电路，所述第三匹配电路包括第一电阻、与所述第一电阻连接的第七电容，所述第七电容的两端分别通过第八电容和第九电容接地，所述第一电阻未与所述第七电容连接的一端与所述滤波隔直电路的输出端连接，所述第七电容与所述第八电容的公共端与所述 Wi-Fi天线连接器连接。

可选地，还包括：

金属屏蔽罩，所述金属屏蔽罩设置在所述PCB板上并且覆盖所述Wi-Fi芯片和所述蓝牙芯片。

可选地，还包括：

屏蔽罩支架，所述金属屏蔽罩支架设置在所述PCB板上并且位于所述金属屏蔽罩内。

可选地，还包括：

散热件，所述散热件设置在所述金属屏蔽罩内并且位于所述PCB板和所述金属屏蔽罩之间。

第二方面，提供一种机顶盒，所述机顶盒包括主板、Wi-Fi天线、蓝牙天线以及如第一方面任一项所述的无线通信模块，所述无线通信模块的PCB板通过金手指与所述主板电连接，所述Wi-Fi天线与所述PCB板上的Wi-Fi天线连接器连接，所述蓝牙天线与所述PCB板上的蓝牙天线连接器。

本实用新型实施例的无线通信模块包括PCB板以及设置在PCB板上的Wi-Fi芯片、蓝牙芯片、Wi-Fi天线连接器和蓝牙天线连接器，其中，Wi-Fi天线连接器的数量至少为两个，Wi-Fi芯片与Wi-Fi天线连接器电连接，蓝牙芯片与蓝牙天线连接器电连接。该无线通信模块由于设置有Wi-Fi芯片和蓝牙芯片，应用于机顶盒后机顶盒能够通过Wi-Fi和蓝牙方式与其他电子设备通信，并且可以通过至少两根Wi-Fi天线组成2发2收MIMO天线，既实现了机顶盒通过Wi-Fi 和蓝牙进行无线通信，又通过多根天线组成MIMO天线，提高了数据传输效率，使得机顶盒能够与物联网中的电子设备实现Wi-Fi和蓝牙通信，机顶盒能够用于物联网中。

附图说明

下面根据附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。

图1为本实用新型实施例的一种无线通信模块的示意图。

图2为本实用新型实施例的一种无线通信模块的结构图。

图3为本实用新型实施例中Wi-Fi芯片通过第一射频电路与Wi-Fi天线连接器连接的示意图；

图4为本实用新型实施例中第一射频电路的原理图之一；

图5为本实用新型实施例中第一射频电路的原理图之二；

图6为本实用新型实施例中第一射频电路的原理图之三；

图7为本实用新型实施例中第二射频电路的电路原理图；

图8为本实用新型实施例的无线通信模块的整体结构示意图；

图9为本实用新型实施例的无线通信模块的分解结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施例的技术方案作进一步的详细描述。

实施例一

图1为本实用新型实施例的一种无线通信模块的示意图，图2为本实用新型实施例的无线通信模块的结构示意图，如图1和图2所示，本实用新型实施例的无线通信模块包括PCB板10、Wi-Fi芯片20、蓝牙芯片30、Wi-Fi天线连接器40以及蓝牙天线连接器50。

其中，PCB板10可以是无线通信模块上用于承载各种电子元件的电路板，该PCB搬10可以是单层板或者多层板，PCB板10上可以设置有金手指60，无线通信模块可以通过该金手指60与其他主板连接。

Wi-Fi芯片20可以是调制和处理Wi-Fi射频信号的处理器，在一个可选实施例中，Wi-Fi芯片20的工作频段可以是2.4G和5G，即Wi-Fi芯片20支持双频段Wi-Fi通信，示例性地，Wi-Fi芯片20的型号可以是RTL8814BE，当然，还可以是其他型号的Wi-Fi芯片，本实用新型实施例对Wi-Fi芯片20的型号不作限制。

蓝牙芯片30可以是调制和处理蓝牙射频信号的处理器，在一个可选实施例中，蓝牙芯片30可以支持各种版本的蓝牙通信协议，在一个示例中，蓝牙芯片 30的型号可以是RTL8761BUV，当然，还可以是其他型号的蓝牙芯片，本实用新型实施例对蓝牙芯片30的型号不作限制。

Wi-Fi天线连接器40和蓝牙天线连接器50可以是用于连接外接天线的电子器件，其中，Wi-Fi天线连接器40的数量至少为两个，在一个可选实施例中， Wi-Fi天线连接器40和蓝牙天线连接器50可以是IPEX接口、CRC9接口或者其他同轴接口。

在本实用新型实施例中，Wi-Fi芯片20、蓝牙芯片30、Wi-Fi天线连接器 40以及蓝牙天线连接器50可以设置在PCB板10的同一面，并且Wi-Fi芯片20 与Wi-Fi天线连接器40电连接，蓝牙芯片30与蓝牙天线连接器50电连接。

本实用新型实施例的无线通信模块由于设置有Wi-Fi芯片和蓝牙芯片，应用于机顶盒后机顶盒能够通过Wi-Fi和蓝牙方式与其他电子设备通信，并且可以通过至少两根Wi-Fi天线组成2发2收MIMO天线，既实现了机顶盒通过Wi-Fi 和蓝牙进行无线通信，又通过多根天线组成MIMO天线，提高了数据传输效率，使得机顶盒能够与物联网中的电子设备实现Wi-Fi和蓝牙通信，机顶盒能够用于物联网中。

在本实用新型的一个可选实施例中，Wi-Fi芯片20与每个Wi-Fi天线连接器40之间设置有第一射频电路，蓝牙芯片30与蓝牙天线连接器50之间设置有第二射频电路，Wi-Fi芯片20通过每个第一射频电路与每个Wi-Fi天线连接器 40连接，蓝牙芯片30通过第二射频电路与蓝牙天线连接器50连接。

具体地，如图3所示，Wi-Fi芯片20的工作频段为2.4G和5G，Wi-Fi芯片20包括第一2.4G差分输出端口、第二2.4G差分输出端口以及5G输出端口，则第一射频电路可以包括供电电路201、隔直电容202、共模抑制电容203、转换电路204、第一匹配电路205、第二匹配电路206、第三匹配电路209、滤波隔直电路208以及双工器207。其中，第一2.4G差分输出端口和第二2.4G差分输出端口分别通过隔直电容202与转换电路204的输入端连接，共模抑制电容203 的两端连接于转换电路204与隔直电容202连接的两端，转换电路204的输出端与双工器207的一个输入端连接，5G输出端口通过第二匹配电路206与双工器207的另一个输入端连接，双工器207的输出端依次通过滤波隔直电路208、第三匹配电路209与Wi-Fi天线连接器连接，供电电路201的输出与第一2.4G 差分输出端口和第二2.4G差分输出端口连接。

为了更清楚地说明第一射频电路，以下结合图3-图6对第一射频电路的电路原理进行说明。

如图3和图4所示，Wi-Fi芯片20支持2.4G和5G工作频段，则Wi-Fi芯片20设置有第一2.4G差分输出端口RFIO_N_2G、第二2.4G差分输出端口 RFIO_P_2G以及5G输出端口RFIO_5G。

如图4所示，供电电路201包括电源端口VDD、电感L1、电感L2、电容 C1和电容C4，电源端口VDD通过电感L1与第一2.4G差分输出端口 RFIO_N_2G连接，电源端口VDD通过电感L2与第二2.4G差分输出端口 RFIO_P_2G连接，电源端口VDD分别通过电容C1和电容C4接地。

如图4所示，第一2.4G差分输出端口RFIO_N_2G和第二2.4G差分输出端口RFIO_P_2G分别通过隔直电容C2、隔直电容C3与转换电路204的输入端连接，共模抑制电容C5的两端连接于转换电路204与隔直电容C2、隔直电容C3 连接的两端。

如图4所示，转换电路204包括依次连接的电容C6、电感L3、电容C7以及电感L4，电容C6未与电感L3连接的一端接地，电感L4未与电容C7连接的一端接地，电感L3与电容C6的公共端与共模抑制电容C5的一端连接，电感 L4与电容C7的公共端与共模抑制电容C5的另一端连接，电感L3与电容C7 的公共端与第一匹配电路205的输入端连接。

如图4所示，第一匹配电路205为π型匹配电路，该π型匹配电路包括电容C8、电容C9、电感L5以及电容C10，其中，转换电路204中的电感L3与电容C7的公共端通过第一匹配电路205中的电感L5与双工器207的输入端P1 连接，电感L5的一端依次通过电容C8和电容C9接地，电感L5的另一端通过电容C10接地。

如图5所示，第二射频电路包括第二匹配电路206，该第二匹配电路206为由电容C11、电容C12以及电容C13组成的π型匹配电路，其中，电容C11的一端与Wi-Fi芯片20的5G输出端口RFIO_5G连接，电容C11的另一端与双工器207的输入端P2连接。

如图6所示，滤波隔直电路208包括电容C14和电容C15，电容C14的一端与双工器207的输出端连接，电容C14的另一端作为滤波隔直电路208的输出端，双工器207的输出端通过电容从15接地。第三匹配电路209包括电阻R1、与电阻R1连接的电容C16、电容C17和电容C18，电容C16的两端分别通过电容C17和电容C18接地，电阻R1未与电容C16连接的一端与滤波隔直电路208 的输出端连接，即与电容C14连接，电容C16与电容C18的公共端与Wi-Fi天线连接器IPEX0连接。

需要说明的是，Wi-Fi芯片20与其他Wi-Fi天线连接器之间的连接与上述图3-图6中Wi-Fi芯片20与Wi-Fi天线连接器IPEX0的连接方式相同，在此不再详述。

本实用新型实施例的第一射频电路中，在双工器前设置有隔直电路、匹配电路以及共模抑制电路，能够抑制共模信号、隔离直流信号以及获得与2.4G、 5G频段匹配的输入信号输入双工器，在双工器之后设置有滤波隔直电路和匹配电路，能够消除模块外部流入IPEX0与双工器的直流信号并且获得与2.4G、5G 频段匹配的射频信号输入到Wi-Fi天线中，提高了电路的抗干扰能力。

如图7所示为第二射频电路的电路原理图，在图7中，蓝牙芯片30的蓝牙信号输出端BT_RFIO通过电感L6、电容C21、电容C20组成的π型匹配电路后，依次经过隔直电容C22和隔直电容C23，通过由电感L7、电容C24和电容 C25组成的匹配电路后输出到蓝牙天线连接器IPEX5。

本实用新型实施例的第二射频电路包括匹配电路和隔直电路，可以隔离蓝牙芯片30和蓝牙天线连接器50之间的直流信号，并且通过匹配电路使得信号与蓝牙芯片的工作频段匹配。

如图8所示，在本实用新型的一个可选实施例中，无线通信模块还包括金属屏蔽罩70，该金属屏蔽罩70设置在PCB板10上并且覆盖Wi-Fi芯片20和蓝牙芯片30。具体地，金属屏蔽罩70可以通过焊锡焊接、卡接结构卡接或者是螺钉等连接方式与PCB板10连接，优选地，金属屏蔽罩70与PCB板10的接触面之间还可以设置有导电泡棉等导体，以提高金属屏蔽罩70与PCB板10上的接地面的电连接性能。通过设置金属屏蔽罩70，可以避免外部环境对Wi-Fi 芯片20和蓝牙芯片30造成电磁干扰，也可以避免Wi-Fi芯片20和蓝牙芯片30 对电子设备的其他电子器件造成电磁干扰，提高了无线通信模块和整个电子设备的的抗干扰能力。

如图9所示，在另一个可选实施例中，无线通信模块还包括屏蔽罩支架90，该屏蔽罩支架90设置在PCB板10上并且位于金属屏蔽罩70内，通过在金属屏蔽罩70内设置屏蔽罩支架90，可以避免金属屏蔽罩70比较大时，金属屏蔽罩 70强度不足造成金属屏蔽罩70向PCB板10凹陷，导致PCB板10上的电子器件通过金属屏蔽罩70短路的问题，提高了金属屏蔽罩70的机械强度。

如图9所示，在又一个可选实施例中，无线通信模块还包括散热件80，该散热件80设置在金属屏蔽罩70内并且位于PCB板10和金属屏蔽罩70之间，示例性地，散热件80可以是绝缘的导热件，例如可以是导热硅胶片或者导热凝胶片等。通过设置散热件80，可以有效地将Wi-Fi芯片20和蓝牙芯片30产生的热量通过散热件80传输到金属屏蔽罩70上，解决了Wi-Fi芯片20和蓝牙芯片30高传输效率下高功耗的散热问题，提高了无线通信模块的散热效率。

另外，需要说明的是，可以在PCB板10的单面设置金属屏蔽罩70、屏蔽罩支架90和散热件80，如设置在PCB板10设置有Wi-Fi芯片20和蓝牙芯片 30的一面，如图9所示，也可以在PCB板10的双面都设置有金属屏蔽罩70、屏蔽罩支架90和散热件80，以进一步提高抗干扰能力和散热能力。

实施例二

本实用新型实施例还提供了一种机顶盒，该机顶盒包括主板、Wi-Fi天线、蓝牙天线以及实施例一的无线通信模块，无线通信模块的PCB板通过金手指与主板电连接，Wi-Fi天线与PCB板上的Wi-Fi天线连接器连接，蓝牙天线与PCB 板上的蓝牙天线连接器。

本实用新型实施例的机顶盒能够通过Wi-Fi和蓝牙进行无线通信，又通过多根天线组成MIMO天线，提高了数据传输效率，使得机顶盒能够与物联网中的电子设备实现Wi-Fi和蓝牙通信，机顶盒能够用于物联网中。

Claims (10)

1.一种无线通信模块，其特征在于，包括：

PCB板，所述PCB板设置有金手指；

Wi-Fi芯片和蓝牙芯片，所述Wi-Fi芯片和所述蓝牙芯片均设置在所述PCB板上；

Wi-Fi天线连接器和蓝牙天线连接器，所述Wi-Fi天线连接器和所述蓝牙天线连接器设置在所述PCB板上，其中，所述Wi-Fi天线连接器的数量至少为两个；

所述Wi-Fi芯片与所述Wi-Fi天线连接器电连接，所述蓝牙芯片与所述蓝牙天线连接器电连接。

2.根据权利要求1所述的无线通信模块，其特征在于，所述Wi-Fi芯片与每个所述Wi-Fi天线连接器之间设置有第一射频电路，所述蓝牙芯片与所述蓝牙天线连接器之间设置有第二射频电路，所述Wi-Fi芯片通过每个所述第一射频电路与每个所述Wi-Fi天线连接器连接，所述蓝牙芯片通过所述第二射频电路与所述蓝牙天线连接器连接。

3.根据权利要求2所述的无线通信模块，其特征在于，所述Wi-Fi芯片的工作频段为2.4G和5G，所述第一射频电路包括供电电路、隔直电容、共模抑制电容、转换电路、第一匹配电路、第二匹配电路、第三匹配电路、滤波隔直电路以及双工器，所述Wi-Fi芯片包括第一2.4G差分输出端口、第二2.4G差分输出端口以及5G输出端口；

所述第一2.4G差分输出端口和所述第二2.4G差分输出端口分别通过隔直电容与所述转换电路的输入端连接，所述共模抑制电容的两端连接于所述转换电路与所述隔直电容连接的两端，所述转换电路的输出端与所述双工器的一个输入端连接，所述5G输出端口通过第二匹配电路与所述双工器的另一个输入端连接，所述双工器的输出端依次通过滤波隔直电路、第三匹配电路与所述Wi-Fi天线连接器连接，所述供电电路的输出端与所述第一2.4G差分输出端口和所述第二2.4G差分输出端口连接。

4.根据权利要求3所述的无线通信模块，其特征在于，所述供电电路包括电源端口、第一电感、第二电感、第一电容和第二电容，所述电源端口通过所述第一电感与所述第一2.4G差分输出端口连接，所述电源端口通过所述第二电感与所述第二2.4G差分输出端口连接，所述电源端口分别通过所述第一电容和所述第二电容接地。

5.根据权利要求3所述的无线通信模块，其特征在于，所述转换电路包括依次连接的第三电容、第三电感、第四电容以及第四电感，所述第三电容未与所述第三电感连接的一端接地，所述第四电感未与所述第四电容连接的一端接地，所述第三电感与所述第三电容的公共端与所述共模抑制电容的一端连接，所述第四电感与所述第四电容的公共端与所述共模抑制电容的另一端连接，所述第三电感与所述第四电容的公共端与所述第一匹配电路的输入端连接。

6.根据权利要求3所述的无线通信模块，其特征在于，所述滤波隔直电路包括第五电容和第六电容，所述第五电容的一端与所述双工器的输出端连接，所述第五电容的另一端作为所述滤波隔直电路的输出端，所述双工器的输出端通过所述第六电容接地；

所述第一匹配电路、第二匹配电路为π型匹配电路，所述第三匹配电路包括第一电阻、与所述第一电阻连接的第七电容，所述第七电容的两端分别通过第八电容和第九电容接地，所述第一电阻未与所述第七电容连接的一端与所述滤波隔直电路的输出端连接，所述第七电容与所述第八电容的公共端与所述Wi-Fi天线连接器连接。

7.根据权利要求1-6任一项所述的无线通信模块，其特征在于，还包括：

金属屏蔽罩，所述金属屏蔽罩设置在所述PCB板上并且覆盖所述Wi-Fi芯片和所述蓝牙芯片。

8.根据权利要求7所述的无线通信模块，其特征在于，还包括：

屏蔽罩支架，所述金属屏蔽罩支架设置在所述PCB板上并且位于所述金属屏蔽罩内。

9.根据权利要求7所述的无线通信模块，其特征在于，还包括：

散热件，所述散热件设置在所述金属屏蔽罩内并且位于所述PCB板和所述金属屏蔽罩之间。

10.一种机顶盒，其特征在于，所述机顶盒包括主板、Wi-Fi天线、蓝牙天线以及如权利要求1-9任一项所述的无线通信模块，所述无线通信模块的PCB板通过金手指与所述主板电连接，所述Wi-Fi天线与所述PCB板上的Wi-Fi天线连接器连接，所述蓝牙天线与所述PCB板上的蓝牙天线连接器。

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